nr ćwicz. 301	data 29.04.1996		Wydział Elektryczny	Semestr IV	grupa A2
			przygotowanie	wykonanie	ocena ostatecz.

TEMAT: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ NAJMNIEJSZEGO ODCHYLENIA W PRYZMACIE.

1. Wprowadzenie:

Załamanie światła na powierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki opisane jest prawem Snella:

gdzie:

α - kąt padania światła na granicę ośrodków

β - kąt załamania

n - współczynnik załamania światła ośrodka drugiego względem pierwszego

Prawa Snella w postaci jak wyżej nie używa się do praktycznego wyznaczania współczynnika załamania ze względu na niedogodności i niedokładności wyznaczania kątów padania i załamania, natomiast możemy je skutecznie zastosować do pryzmatu, gdzie kąty α i β można wyrazić przez inne, dogodne do pomiaru wielkości.

ϕ - kąt łamiący

Promień świetlny padający na pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu i zostaje odchylony o pewien kąt δ, zależny od kąta padania α oraz od kąta łamiącego ϕ. Na podstawie rysunku można wyrazić kąt odchylenia następująco:

δ = α₁ - β₁ + α₂ - β₂

Kąt padania możemy tak dobrać, aby promień biegnący wewnątrz pryzmatu był prostopadły do dwusiecznej kąta łamiącego ϕ. W tej sytuacji bieg promienia jest symetryczny, tzn. α₁ = α₂ oraz β₂ = β₁, a kąt odchylenia - najmniejszy z możliwych dla danego pryzmatu. Biorąc ponadto pod uwagę, że 2β = ϕ, możemy przekształcić równanie powyższe do postaci:

Natomiast współczynnik załamania ma postać:

2. Tabela pomiarowa:

3. Obliczenia:

Kąt łamiący:

αL	αP
239^o 31'	184^o 33'

ϕ = 27^o 29'

Współczynnik załamania dla poszczególnych filtrów:

nr filtru	δL	δP
3	229^o 49'	199^o 51'
4	229^o 40'	200^o 0'
5	229^o 37'	200^o 5'
6	229^o 34'	200^o 8'
7	229^o 33'	200^o 10'
8	229^o 30'	200^o 13'
9	229^o 29'	200^o 14'

nr filtru	δmin
3	14^o 59'
4	14^o 50'
5	14^o 46'
6	14^o 43'
7	14^o 41'
8	14^o 38'
9	14^o 37'

Współczynnik załamania światła:

Błąd obliczamy z różniczki zupełnej:

-

Δϕ = 0^o 01'

Δδ = 0^o 01'

nr filtru	λ [nm]	n	Δn
3	675	1,52	± 0,008
4	656	1,52	± 0,008
5	600	1,52	± 0,008
6	589	1,51	± 0,008
7	554	1,51	± 0,008
8	500	1,51	± 0,008
9	439	1,51	± 0,008

Wykres krzywej dyspersji:

4. Wnioski:

Z powyższych obliczeń wynika, że użyty pryzmat był wykonany z szkła crown (1,52 - 1,61).

---