Imię i nazwisko: Bartosz Ślęzak	Ćwiczenie nr O 7 Badania zależności współczynnika załamania cieczy od temperatury przy pomocy refraktometru.
Kierunek i rok: Fizyka II rok	Ocena z kolokwium: Data: Podpis:	Ocena ze sprawozdania: Data: Podpis:	Ocena końcowa: Data: Podpis:
Nazwisko prowadzącego zajęcia: dr A. Domagała

Prawo odbicia i załamania.

1. Prawo załamania: gdy promieni padający, załamany i normalna do powierzchni granicznej leżą w jednej płaszczyźnie, stosunek sinusa kąta padania
   do sinusa kąta załamania
   jest wielkością stałą i nosi nazwę współczynnika załamania ośrodka, do którego promień wchodzi względem ośrodka z którego promień wychodzi.

normalna

granica ośrodków

Bezwzględny współczynnik załamania:

c-prędkość światła w powietrzu

v- prędkość światła w danej substancji

II. Prawo odbicia: gdy promień, odbity i normalna do powierzchni granicznej leżą w jednej płaszczyźnie, kąt padania jest równy kątowi odbicia.

n

-kąt padania

-kąt odbicia

Gdy promień świetlny napotyka na granicę ośrodków wówczas po części ulega odbiciu (zgodnie z prawem odbicia) a po części załamaniu (zgodnie z prawem załamania).

Światło ulega załamaniu gdy jego prędkość się zmienia.

Bezwzględny współczynnik załamania danego ośrodka- współczynnik załamania tego ośrodka względem próżni.

Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia.

n

Promień całkowitego wewnętrznego odbicia.

Promień graniczny.

Promienie odbijające się pod kątem mniejszym niż 90^O.

Taki kąt padania światła na granicę ośrodków dla którego kąt załamania wynosi 90^o nazywamy kątem granicznym.

Jeżeli na granice ośrodków pada promień świetlny pod kątem większym od granicznego, to ulega on całkowitemu wewnętrznemu odbiciu. Całkowite wewnętrzne odbicie zachodzi podczas przejścia światła z ośrodka Gęstszego do rzadszego optycznie.

Zasada działania Refraktometru Abbego.

W refraktometrze Abbego wykorzystuje się zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia.

Refraktometr Abbego składa się z dwóch prostokąt­nych pryzmatów szklanych: z pryzmatu podstawowego, o dużym współczynniku załamania (dla żółtej linii sodu n_D= 1,7), i z odchylonego pryzmatu pomoc­niczego, oraz lunety, skali, kompensatora i urzą­dzenia oświetlającego.

Badane ciecze o współczynniku załamania mniejszym od współczynnika załamania pryzmatu podstawowego umieszcza się w szczelinie (ok. 0,1 mm) między wy­polerowaną przeciwprostokątną ścianą pryzmatu podstawowego a matową przeciwprostokątną ścianą pryzmatu pomocniczego. Próbki w stanie stałym po­winny mieć płaską powierzchnie, którą się dociska do ścianki pryzmatu podstawowego (przy odchylonym pryzma­cie pomocniczym); do szczeliny między pryzmatami wprowadza się kroplę cieczy immersyjnej o współczynniku załamania większym od współczynnika załamania badanej próbki, ale mniejszym niż pryzmatu. Jako cieczy immersyjnej używa się najczęściej l-bromonaftalenu (n=1,66). W wypadku cieczy przezroczystej obser­wację przeprowadza się w świetle przechodzącym, w wypadku cieczy nieprzezroczystej lub ciała stałe­go-świetle odbitym. Położenie granicy zasięgu światła wyznacza się w obu wypadkach przez naprowadzenie­ krzyża z nici w okularze lunety na widocz­ną w nim granice między światłem a cieniem; na skali odczytuje się bezpośrednio wartości współczynnika załamania (zwykle żółtej linii sodu n_D). Specjalny kompensator, złożony z dwóch obracających się roz­szczepiających pryzmatów Amiciego, umożliwia kompensowanie dyspersji pryzmatów i próbki oraz stosowanie światła białego. Pryzmaty z próbką zamyka się w osłonie termostatycznej, co pozwala na przeprowadzenie pomiarów w różnych temperaturach. Wartość mierzonych współczynników załamania są w przedziale 1,3-1,7.

Schemat optycznego refraktometru Abbego: 1-zwierciadło oświetlające, 2-odchylony pryzmat pomocnicy, 3-podstawowy pryzmat pomiarowy, 4-ścianka matowa pryzmatu odchylonego, 5-badana ciecz, 6-kompensator (pryzmat Amiciego), 7-obiektyw lunety, 8- pryzmat odchylający, 9-okular lunety.

Wyniki pomiarów:

Nazwa cieczy	Temperatura t[^oC]	Współczynnik załamania n
				Podczas ogrzania	Podczas oziębiania
	1)69,6% gliceryna	25	1,452	1,452
		30	1,451	1,451
		35	1,449	1,45
		40	1,449	1,449
		45	1,448	1,448
		50	1,447	1,446
		55	1,445	1,445

Wnioski:

Z otrzymanych wyników jak i z powyższych wykresów można wnioskować że wraz ze wzrostem temperatury współczynnik załamania cieczy maleje przy czym podczas ogrzewania cieczy jest nieznacznie większy od współczynnika załamania podczas oziębiania.

Błędy pomiarowe jakie mogły wystąpić są spowodowane niedoskonałością przyrządu pomiarowego oraz zmienności reakcji zmysłów wykonującego to doświadczenie.

---