skanowanie0080 2

166    Optyka

czym nałożyć na nią za pomocą pipety kilka kropel badanego roztworu i docisnąć pryzmat.

4.    Pokrętłem pryzmatów P,P₂ naprowadzić na środek widzenia lunetki granicę pola jasnego i ciemnego. Skompensować rozszczepienie barwne.

5.    W lunetce L, odczytać wartość współczynnika załamania cieczy.

6.    Powtórzyć pomiar współczynnika załamania dla roztworów o różnych stężeniach. Przed użyciem nowego roztworu przetrzeć powierzchnie pryzmatów miękką szmatką zwilżoną wodą i osuszyć suszarką.

7.    Wykonać wykres zależności współczynnika załamania od stężenia roztworu.

8.    Dla jednego z roztworów zmierzyć współczynnik załamania w funkcji temperatury. Do regulacji temperatury używa się ultratermostatu połączonego z refraktometrem.

9.    Wykonać wykres n =fiT).

10. Na wykresach nanieść prostokąty błędów.

Zestaw ćwiczeniowy

Refraktometr Abbego, lampa stołowa, badane roztwory, pipety, szmatka

Pojęcia kluczowe

•    Kąt padania, załamania i odbicia, prawo załamania światła, bezwzględny

i względny współczynnik załamania

•    Całkowite odbicie wewnętrzne

•    Budowa refraktometru Abbego, bieg promieni przez układ pryzmaty + ciecz

•    Dyspersja, kompensacja dyspersji

41. Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu w zależności od ciśnienia za pomocą interferometru -Jamina

Wprowadzenie

Współczynnik załamania gazów różni się bardzo mało od jedności - jego wartość przy normalnym ciśnieniu, w zależności od rodzaju gazu, zawiera się w zakresie 1,0001-1,001. Rozróżnienie wartości w tym zakresie wymaga ogromnej dokładności pomiarów, którą mogą zapewnić tylko metody interferencyjne.

41. Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu...

167

Interferometr Jamina

Jednym z przyrządów pozwalających zmierzyć bardzo małe zmiany współczynnika załamania jest interferometr Jamina, którego schemat budowy przedstawiono na rys. 41.1. Interferometr składa się z dwóch grubych, płasko-rów-noleglych płytek szklanych P, i /^jednakowej grubości d.

Rys. 41.1. Schemat budowy interferometru Jamina; /\ Pi - płytki plasko-równolegle, R,, Ri -rurki z badanym gazem, T- pompka z tłokiem

Rozpatrzmy przejście pojedynczego promienia przez ten układ. Promień wychodzący ze źródła światła S pada na powierzchnię płytki Pi, częściowo odbija się od niej, częściowo zaś załamuje i następnie odbija się od tylnej ścianki. W rezultacie powstają dwa promienie 1 i 2. Promienie te padają z kolei na drugą płytkę i tu

Symulacja komputerowa zjawisk w interferometrze jest do pobrania z Internetu - www.phys.put.poznan.pl. Zobaczysz i zrozumiesz budowę, bieg promieni, powstawanie różnicy dróg, działanie kompensatora i in.

Możesz sam zmieniać ciśnienie, obracać kompensatorem i obserwować obraz interferencyjny.

Możesz także wykonać obliczenia potrzebne w ćwiczeniu.

Poćwicz symulacje przed przystawieniem do ćwiczenia.

znowu odbijają się częściowo od powierzchni przedniej, a częściowo od tylnej. Promień 3 jest wynikiem nałożenia się promienia 1 odbitego od tylnej i promienia 2 odbitego od przedniej powierzchni płytki Pi. Dla przejrzystości rysunku nie uwzględniono na nim promienia 1 odbitego od ścianki przedniej, a także promienia 2 odbitego od powierzchni tylnej, gdyż te promienie nie interferują ze sobą ze względu na znaczne oddalenie.

W dalszych rozważaniach będziemy

używali pojęcia drogi optycznej światła, którą definiuje się jako iloczyn drogi geometrycznej i współczynnika załamania. W wyniku odbić od płytki Pi pomiędzy promieniami 1 i 2 powstaje różnica dróg optycznych A \

A, = 2r*tcos/?, -—2, (41.1)