polaganje ispita-usmeno - ffh.bg.ac.rs · pdf filenačina vezivanja atoma u molekulu, a u...

39
Polaganje ispita-usmeno Način ocenjivanja Posećivanje predavanja 4 boda: 60-70%-1, 70-80%-2, 80-90%-3 i 90-100%-4 Interakt. nastava i domaći: 1 bod Kolokvijumi -vežbe: Maksimalno 15 b., svaki po 5 b., minimalno 3 boda (1 bod-6, 2b.-7,3b.-8, 4b.-9, 5b.-10) Vežbe: 5 b., svaka po 0,5 b. Nastavni kolokvijumi 30 b., svaki po 15 b. Ispit 45 Ocena 51-60 bodova 6 61-70 bodova 7 71-80 bodova 8 81-90 bodova 9 91-100 bodova 10 55

Upload: lamdien

Post on 30-Jan-2018

228 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Polaganje ispita-usmenoNačin ocenjivanja

Posećivanje predavanja 4 boda 60-70-1 70-80-2 80-90-3 i 90-100-4Interakt nastava i domaći 1 bodKolokvijumi -vežbe Maksimalno 15 b svaki po 5 b minimalno 3 boda (1 bod-6 2b-73b-8 4b-9 5b-10)Vežbe 5 b svaka po 05 bNastavni kolokvijumi 30 b svaki po 15 bIspit 45 Ocena

51-60 bodova 661-70 bodova 771-80 bodova 881-90 bodova 991-100 bodova 10

55

Glava 661 Molarna zapremina62 Parahor63 Molarna refrakcija66 Apsorpcija zračenja67 Optička aktivnost

Fizičke osobineAditivne osobine su one koje predstavljaju sumu

vrednosti odgovarajuće osobine konstituenata sistema-Mr m Vm

Konstitutivne osobine su one koje zavise pre svega odnačina vezivanja atoma u molekulu a u manjoj meriod njihove prirode i broja-Tk Tt R P

Koligativne osobine su one koje zavise od brojamolekula u sistemu a ne od njihove prirode- V Δ p ΔT k

ΔTt Π

Molarna zapremina

ρMMv

nVV spm ===

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kPiznosi Vm0 = (0022 414 10 plusmn 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo pravilo-empirijsko

Molarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju nanjihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapreminaatoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3CH2COOCH3 ndash metil propionatCH3COOCH2CH3 ndash etil acetatHCOOCH3CH2CH2 ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika rasteza svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približnoizračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne dajezadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3mol

226S278Br122(C=O)O=228Cl78 (OH)-O-110C

375I55HZapreminskiekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Glava 661 Molarna zapremina62 Parahor63 Molarna refrakcija66 Apsorpcija zračenja67 Optička aktivnost

Fizičke osobineAditivne osobine su one koje predstavljaju sumu

vrednosti odgovarajuće osobine konstituenata sistema-Mr m Vm

Konstitutivne osobine su one koje zavise pre svega odnačina vezivanja atoma u molekulu a u manjoj meriod njihove prirode i broja-Tk Tt R P

Koligativne osobine su one koje zavise od brojamolekula u sistemu a ne od njihove prirode- V Δ p ΔT k

ΔTt Π

Molarna zapremina

ρMMv

nVV spm ===

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kPiznosi Vm0 = (0022 414 10 plusmn 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo pravilo-empirijsko

Molarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju nanjihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapreminaatoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3CH2COOCH3 ndash metil propionatCH3COOCH2CH3 ndash etil acetatHCOOCH3CH2CH2 ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika rasteza svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približnoizračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne dajezadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3mol

226S278Br122(C=O)O=228Cl78 (OH)-O-110C

375I55HZapreminskiekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Fizičke osobineAditivne osobine su one koje predstavljaju sumu

vrednosti odgovarajuće osobine konstituenata sistema-Mr m Vm

Konstitutivne osobine su one koje zavise pre svega odnačina vezivanja atoma u molekulu a u manjoj meriod njihove prirode i broja-Tk Tt R P

Koligativne osobine su one koje zavise od brojamolekula u sistemu a ne od njihove prirode- V Δ p ΔT k

ΔTt Π

Molarna zapremina

ρMMv

nVV spm ===

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kPiznosi Vm0 = (0022 414 10 plusmn 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo pravilo-empirijsko

Molarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju nanjihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapreminaatoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3CH2COOCH3 ndash metil propionatCH3COOCH2CH3 ndash etil acetatHCOOCH3CH2CH2 ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika rasteza svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približnoizračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne dajezadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3mol

226S278Br122(C=O)O=228Cl78 (OH)-O-110C

375I55HZapreminskiekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Molarna zapremina

ρMMv

nVV spm ===

Idealno gasno stanje T = 27315 K i P = 101325 kPiznosi Vm0 = (0022 414 10 plusmn 0000 000 19) m3mol

Kod tečnosti molarna zapremina aditivna ali i konstitutivna osobina

Kopp-ovo pravilo-empirijsko

Molarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju nanjihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapreminaatoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3CH2COOCH3 ndash metil propionatCH3COOCH2CH3 ndash etil acetatHCOOCH3CH2CH2 ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika rasteza svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približnoizračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne dajezadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3mol

226S278Br122(C=O)O=228Cl78 (OH)-O-110C

375I55HZapreminskiekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Kopp-ovo pravilo-empirijsko

Molarne zapremine mnogih tečnosti kada se određuju nanjihovim tačkama ključanja (korespodentna temperatura) pod atmosferskim pritiskom jednake su sumi zapreminaatoma konstituenata

Izomerna jedinjenja imaju približno istu molarnu zapreminu

CH3CH2COOCH3 ndash metil propionatCH3COOCH2CH3 ndash etil acetatHCOOCH3CH2CH2 ndash propil formijat

Molarna zapremina članova homologog niza ugljovodonika rasteza svaku CH2 grupu za 22cm3mol

C4H8O2 ndashisto Vm

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približnoizračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne dajezadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3mol

226S278Br122(C=O)O=228Cl78 (OH)-O-110C

375I55HZapreminskiekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Ekvivalenti zapremine elemanata mogu poslužiti samo za približnoizračunavanje molarnih zapremina tečnosti jer Kopovo pravilo ne dajezadovoljavajuće rezultate čak i kada se uzme u obzir konstitutivni faktor

Određivanje ekvivalenta zapremine vodonika

2Vm(H)= Vm(CnH2n+2)-nVm(CH2)=Vm(CnH2n+2)-n22=11 cm3mol

Vm(H)=55cm3mol

226S278Br122(C=O)O=228Cl78 (OH)-O-110C

375I55HZapreminskiekvivalentielemenata cm-3mol

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Parahor

265705739347240

2643076161648120

264708330236161

263809787289920

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

Meklod C=minus

41

ρργ

n

cTT⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛minus= 10γγ ⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus=⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛minus c

c TTkTM 1

32

ρργ

C(hellip)ρ-ρrsquo(gcm3)γ(Dcm)t(0C)

288403785142170

286505707700110

286506713136950

285607109170120

C6H6 (C2H5)2O

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Atomski i strukturni ekvivalenti parahora

Ugljenik 48 Brom 680 Trostruka veza 466Vodonik 171 Jod 90 3-člani prsten 167Azot 125 Fluor 250 4-člani prsten 116Kiseonik 200 Sumpor 485 6-člani prsten 61O2 u estrima 600 Fosfor 392 Naftalinski prsten 122

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

[ ]PconstM==

minus

41

ρργ

[ ] 4141

γργ

mVMP ==

ρrsquoltltρ

[ ][ ] BmB

AmA

B

A

VV

PP

41

41

γ

γ=

616-prsten680Br200O466equiv538Cl171(144)H232=485S48(115)C

Ekvivalenti parahora

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

ParahorPrimeriC6H4CH3CN ndash toluolnitril

[P]teor= 8[P](C)+7 [P](H)+ [P](N)+ [P](6-prsten)+3 [P](=)+ [P](equiv)8middot48+7 middot171+125+6 middot61+3 middot232+466=2929

[P]exp(o-TN)=2996 [P]exp(m-TN)=2956 [P]exp(p-TN)=2944

(C2H4O)3 ndash paraaldehid

[P]teor=3636 ndash linearna struktura

[P]teor=2940 ndashciklična struktura [P]exp=2987

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

ParahorPrimeriKoliki je parahor C2H6 ako je parahor P(CH3Cl)=110 P(CH4)=73 i P(HCl)=71a) 33 b) 110 c) 112 d) 114 e) 254 f) ne znam

Rešenje

Pošto je parahor aditivna veličina to možemo odreditiPCH2=PCH3Cl-PHCl=110-71=39 Onda jePC2H6=PCH4+PCH2=73+39=112

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

REFLEKSIJA

i rθ θ=

mmmmm

Upadniugao

Prelomniugao

Jednakost prelomnih uglova

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Refrakcija

A ona je u stvari ovde

On vidi ribu ovdehellip

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Refrakcija

Svetlost je skrenuta i rezultujuće boje razdvojene (disperzija)Crveno je manje prelomljeno a ljubičasto više

disperzija

Kratke talasne dužine su skrenute više od dugih

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Refrakcija

Indeks prelamanja

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja n- kvantitativno merilo prelamanja svetlostipri prelasku iz jedne sredine u drugu-optička osobina karakteri-stična za svaku providnu izotropnu supstanciju

Primena indeks prelamanja n1 Identifikacija- u neorganskoj hemiji i analizi masti ulja šećera2 Kvantitativno određivanje-merilo čistoće-produkti destilacije

industiraja hrane biohemija3 Određivanje strukture

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Možemo definisati indeks prelamanja kao

rrvcN εμ=εμ

με==

00

Većina sredina nisu magnetici i imaju magnetsku permeabilnost μ=μ0 kada je

rN ε=εε=

0

Definicija indeksa prelamanja

Apsolutni indeks prelamanja

karakteristika sredine

2

1

1

2

1

221 v

v

vcvc

NN

n === Relativni indeks prelamanja

α

β

1

2

v1

v2

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Snell-ijusov zakon1621 holandski fizičar Willebrord Snell (1591-1626) je izveo odnos između uglova pod kojim svetlost prelazi iz jedne sredine u drugu

gde jeni indeks prelamanja sredine koju svetlost napuštaθi je upadni ugao između upadnog zraka i normalu na graničnu površinunr je indeks prelamanja sredine u koju svetlost ulaziθr je prelomni ugao između prelomnog zraka i normale na graničnu površinu

sin sini i r rn nθ θ=

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Zakon refrakcije

Geometrijsko izvođenje zakona refrakcije (Snell-ijusov zakon)

sinsinθθ11==vv11ttd d ((žžuti trougaouti trougao))sinsinθθ22==vv22ttd d ((zeleni trougao)zeleni trougao)

2

1

2

1

sinsin

vv

=θθ

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Zakon refrakcije

2

1

2

1

1

2

1

221 sin

sinθθ

====vv

vcvc

NN

n

relativni indeks prelamanja

N1(vazduh)=100027 N2asympn21

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Voda (200C)

Sredina Indeks Sredina Indeks

Vakuum 100 Ugljendisulfid 163

Vazduh (STP) 10003 KCl (č) 149

133 KI (č) 167

Aceton 136 Staklo 150-190

Ugljentetrahlorid 147 Safir 177

Polistiren 155 Dijamant 242

Indeksi prelamanja za talasnu dužinu od 589 nm

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Merenje indeksa prelamanja

Refraktometrijsko merenje se zasniva naprincipu kritičnog ugla

Kritični ugao je onaj prelomni ugao čiji je upadni ugao 900 Za sve upadne uglove veće od900 dolazi do totalne refleksije zračenja

Indeks prelamanja se meribull refraktometrijski i bull interferometrijski

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Duga

Na zadnjoj površini svetlost se odbijaOna se ponovo prelama pri povratku na prednjoj površini i nastavlja kroz vazduhZraci napuštaju kap pod različitim uglovima

Ugao između bele svetlosti i ljubičaste je40degUgao između bele svetlosti i srvenog zraka je 42deg

Zrak svetlosti susreće kap vode u atmosferiDolazi do refleksije i refrakcijePrvo se zrak prelama na prednjoj površini kapljice

Ljubičasta svetlost najviše skrećeCrvena svetlost će skretati najmanje

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Pojava duge

Kišne kapi na većoj visini upravljaju crvenu svetlostprema posmatračuKapljice niže na nebu upravljaju ljubičastu svetlost prema posmatračuDruge boje spektra leže između crvene i ljubičaste

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Svetlovodi

Totalna refleksija je osnov svetlovoda

Veoma značajno za moderni prenos podataka i komunikacione sisteme

Totalnarefleksija

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Molarna refrakcija[(nminus1)ρ] λ

[M(nminus1)ρ] λ

specifična refraktivnost(empirijski ndashza određenu tečnost i λ nezavisno

od temperature-za određivanje gustine tečnosti)

molarna refraktivnost(aditivna i konstitutivna velilina)

specifična refrakcija

molarna refrakcija(teorijski izvedena-aditivna i konstitutivna

veličina-nezavisna od pritiska temperature i agregatnog stanja)

ρ1

21

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

+minus

=nnr

[ ]ρM

nnR sdot⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

+minus

=21

2

2

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Molarna refrakcija

[ ]ρ

sdot+minus

=infin

infininfin

Mnn

R21

2

2 Prava molarna zapremina

molekuli-provodne sfere

[ ] sum sum sum++= PkVjAi RnRnRnR

ni-broj atoma nj-broj veza nk-broj prstenova

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Molarna refrakcija

21402142

22482231

26152631

27712767

IzmerenoIzračunato

CHCl3(C2H5)2OC6H6C6H12

2539250623982328equiv1893182417331686=1541153115251522O(OH)2267224722111189O(CO)1127111511001092H2466243824182413C

RγR βRDRα

Ekvivalenti refrakcije

Strukturna određivanja

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

E = [R]eksp minus [R]izr optička anomalija

Egt0 optička egzaltacija

Elt0 optička depresija

Vodonik 1100 Kiseonik (u CO grupi O=) 2211Ugljenik 2418 Kiseonik (u etrima Ominus) 1643Hlor 5967 Kiseonik (u OH grupi Ominus)1525Brom 8865 Dvostruka veza 1733Jod 13900 Trostruka veza 23983-člani prsten 0710 4-člani prsten 0480

Ekvivalenti molarne refrakcije za natrijumovu D-liniju

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Optička anomalijaCH3-CH=CH-CH=CH-CH3 24 heksadien E=176 cm3mol-1

CH3-CH=CH-CH=CH-C2H5 24 heptadien E=196 cm3mol-1

-C=C-C=C-C=C- polienski lanac- najveća anomalija

=C=C=C=C= kumulovane-najmanja anomalija

benzen E=-016 alilbenzen E=-025

stiren E=127 butadien E=140

acetofen E=078 2-metil butadien E=104

Keto-enolna tautomerijaKeto oblik [R]M=3157cm3mol-1 Enolni oblik [R]M=3262cm3mol

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Kvantitativnaodređivanja

[ ]ρ

22112

2

21 21 MxMx

nnR

+sdot

+minus

=

[ ] [ ] [ ]221121 RxRxR +=

2

2

3

3

1

1 )100)(1()1(1001ρρρ

pnnp

n minusminusminus

minus=

minus

refrakcijasmeše

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Disperzija

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlostiOva zavisnost n od λ se zove disperzija n=f(λ)Snell-ijusov zakon ukazuje da ugao refrakcije kada svetlost ulazi u datu sredinu zavisi od talasne dužine svetlosti

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Promena indeksa prelamanja sa talasnom

dužinomIndeks prelamanja za različite sredine opada sa talasnom dužinomLjubičasta svetlost se prelama više od crvenekada iz vazduha ulazi u tu sredinu

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Indeks prelamanja

Indeks prelamanja za dati medijum zavisi od dve promenjljivea Indeks prelamanja (n) zavisi od talasne dužine (λ)

Zraci različitih talasnih dužina se prelamaju u različitoj meri u istoj sredini proizvodeći tako različite indekse prelamanja

b Indeks prelamanja (n) zavisi od temperatureAko se temperatura menja menja se i gustina stoga semenja brzina (ν)

Gustina medijuma opada sa porastom temperatureBrzina svetlosti u medijumu raste sa temperaturom i opadanjem gustinaOdnos brzine svetlosti u vakuumu i u datoj sredini opada tj indeks prelamnja opada sa porastom temperature

Opšti kurs fizičke hemije-II semestar

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Disperzija refrakcije

λν c= 2

20

ca λ=

summinus

+= 220

1ννan

summinus

+= 20

2

21λλ

λan

λν c=

1 422 +++=

λλCBn

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Eksperimentalni podaci za indeks prelamanja

Promena indeksa prelamanja optičkih materijala sa talasnom dužinom

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Indeks prelamanja različitih materijala-stakla

Indeks prelamanja čistog SiO2 je 145 Promena indeksa prelamanja SiO2 sa koncentracijama dopiranih oksida (rezultati su bazirani na merenjima na talasnoj dužini oko 06μm)

Mol

n

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Sastav stakla (mol )A čisto silikatno staklo

B 135 GeO2 865 SiO2

C 91 P2O5 909 SiO

D 133 B2O3 867 SiO2

E 10 F 990 SiO2

F 169 Na2O 325 B2O3 506 SiO2

Promena indeksa prelamanja silikatnog stakla sa talasnom

dužinom

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije

Promena indeksa prelamanja sa temperaturom

Indeks prelamanja (ND) opada sa porastom temperature tj brzina svetlosti u sredini raste kako gustina opada

Merene vrednosti (ND) se obično izražavaju na 20oCZa temperaturu gt 20oC (Δt je pozitivno) tj dodaje se korekcioni

faktorZa temperaturu lt 20oC (Δt je negativno) tj oduzima se korekcioni

faktorKorekcioni faktor = Δt 000045 = (Temp ndash 20) 000045Primenjuje se sledeća jednačina za korekciju temperature

ND20 = ND

Temp + (Temp ndash 20) 000045Pr Za izmerenu vrednost od 15523 na 16oC korekcija je

ND20 = 15523 + (16 ndash 20) 000045 = 15523 + (-4) 000045

Tipične vrednosti za organske tečnosti su 13400 - 15600

15500 15523 1560015550 15580

Opšti kurs fizičke hemije