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Auteur(s)
-
Claude VÉRET : Ingénieur diplômé de l’École supérieure d’Optique - Docteur Ingénieur de la Faculté des Sciences de Paris
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La vitesse de propagation dans le vide du rayonnement électromagnétique est une constante indépendante de la fréquence. Mais, lorsque ce rayonnement pénètre dans un milieu matériel, il y subit, au cours de sa propagation, des interactions avec la matière produisant des effets variés d’absorption, de diffusion, de polarisation, de réduction de vitesse, qui, eux, dépendent de la fréquence.
La réfractométrie est l’ensemble des techniques optiques de mesure de l’indice de réfraction d’un milieu matériel, défini comme le rapport de la vitesse du rayonnement dans le vide à sa vitesse dans le milieu considéré.
À côté de son usage classique pour déterminer les caractéristiques réfringentes des matériaux vitreux ou cristallins entrant dans la composition des systèmes optiques, et du fait que l’indice de réfraction d’un corps dépend de son état physique (gazeux, liquide, visqueux, solide) ainsi que de sa composition chimique, la réfractométrie est aussi susceptible d’apporter une aide dans des processus de production de composés élaborés par les industries chimiques et alimentaires.
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Métrologie des indices
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1. L’indice de réfraction d’un milieu matériel
1.1 Définitions
La vitesse de la lumière dans le vide est désignée par c. Constante pour toute radiation électromagnétique, sa valeur, convenue lors de la 17e Conférence Générale des Poids et Mesures dans sa réunion du 20 octobre 1983, est de 299 792 458 m/s. Cette valeur conventionnelle a permis de redéfinir le mètre comme étant la longueur parcourue par la lumière dans le vide en un temps, en fraction de seconde, égal à l’inverse du nombre ci‐dessus.
Lorsqu’elle se propage dans le vide, une lumière de fréquence ν a pour longueur d’onde λ0 telle que :
En traversant un milieu matériel transparent homogène A, cette lumière de fréquence ν se propage à une vitesse VA inférieure à c . Sa longueur d’onde λ A , pour sa propagation dans ce milieu, devient :
-
L’indice de réfraction absolu n A du milieu A est défini par le rapport :
nA = c /VA = λ 0 / λA
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L’indice de réfraction d’un milieu matériel
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BIRCH (K.J.), DOWNS (M.J.) - An updated Edlen equation for the refractive index of air. - Metrologia vol. 30, p. 155 à 162 (1993).
-
(2) - JOHNSEN (S.E.), SCHNELLE (P.D.) - A precision recording refractometer (Réfractomètre enregistreur de précision). - Rev. Sci. Instr. (USA), p. 26-35, 9 fig., bibl. (9 réf.), 24 janv. 1953.
-
(3) - SEIFLOW (G.H.F.) - A simple recording differential refractometer (Réfractomètre différentiel enregistreur de construction simple). - J. Sci. Instrum (GB) 30, no 11, p. 407-8, 2 fig., nov. 1953.
-
(4) - Réfractomètre selon Pulfrich et Abbe. - Rev. Optique (F) 7, p. 503 (1928)
-
(5) - WINTER-KLEIN (A.) - Réfractomètre de précision pour mesures à température constante. - Rev. Optique (F) 29, p. 141 (1950).
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Contrôle et étalonnage des cales étalons.
1 Constructeurs et distributeurs (France)
(Liste non exhaustive)
Ateliers Cloup. http://www.cloup.fr
Carl Zeiss (Allemagne) distribué par : Carl Zeiss SA. http://www.zeiss.com
Fisher Bioblock Scientific http://www.bioblock.com/
Mettler Toledo http://www.mt.com/
Schmidt + Haensch http://www.schmidt-haensch.de (Allemagne)
Dr-Kernchen http://www.kernchen.de
The Electron-Machine Corp. http://www.electronmachine.com, Umatilla, Floride (USA)
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