Ćwiczenie 43
Wyznaczanie względnego współczynnika załamania światła dla przeźroczystego ośrodka przy pomocy mikroskopu
I. Wymagania do ćwiczenia
1. Widmo promieniowania elektromagnetycznego.
2. Prawo odbicia i załamania światła.
3. Zasada działania mikroskopu optycznego.
Literatura
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, PWN, Warszawa 2003, t. 4, str. 21÷62
J. Massalski, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, WNT, Warszawa 1980, t. 1, str. 508÷538
II. Metodologia wykonania pomiarów
Przygotować mikroskop do pomiarów ustawiając równo oświetlone pole widzenia.
Wybrać dwie płytki płasko-równoległe z różnych materiałów o większej grubości i starannie oczyścić.
Śrubą mikrometryczną zmierzyć grubość płytek d. Pomiary powtórzyć 10 razy dla każdej płytki (mierząc w różnych miejscach w okolicy skrzyżowania linii).
Ustawić płytkę na stoliku mikroskopu. Pokręcając śrubą przesuwu pionowego ustawić mikroskop tak, aby widoczna była ostro kreska narysowana na górnej powierzchni płytki. Uwaga: ostrość należy dokładnie ustawić na powierzchnię na której znajduje się kreska.
Kręcąc śrubą znajdującą się na stopce czujnika dołączonego do mikroskopu ustawić wskazanie w okolicy 1mm i odczytać wskazanie czujnika.
Obniżyć obiektyw (podnieść stolik!) tak, aby otrzymać ostry obraz kreski znajdującej się na dolnej powierzchni płytki (uwaga: ostrość należy dokładnie ustawić na powierzchnię, na której znajduje się kreska).
Odczytać wskazanie czujnika. Pomiary powtórzyć dziesięciokrotnie.
Powtórzyć pomiary omawiane w punktach 4 ÷ 7 kolejnych płytek.
Przyjęte zostały następujące oznaczenia:
d - grubości płytek zmierzone przy pomocy śruby mikrometrycznej,
- średnie wartości grubości tych płytek,
d' - wartości pozornej grubości płytek zmierzone przy pomocy mikroskopu, równe różnicy wskazań czujnika,
- średnie wartości pozornej grubości płytek zmierzone przy pomocy mikroskopu.
Tabela pomiarowa
Materiał
|
d |
|
d' |
|
n ± u(n) |
|
[mm ] |
[mm ] |
[mm] |
[ mm ] |
[-] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III. Obliczenia
Obliczyć średnie grubości płytek oraz ich niepewności standardowe typu A. Obliczyć niepewności standardowe typu B (wynikające z dokładności śruby mikrometrycznej lub czujnika zegarowego)
Do prawa przenoszenia niepewności zastosować większą z obliczonych powyżej niepewności.
Korzystając z prawa przenoszenia niepewności obliczamy niepewność u(n).