Nr ćwiczenia:

9

Temat ćwiczenia:
Współczynnik załamania ciał stałych

Ocena z teorii:

Nr zespołu:

Nazwisko i imię:

3

Paweł Płazieński

Ocena za sprawozdanie:

Data:

Wydział:

Rok:

Grupa:

EAIiE

I

I

Uwagi:

Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie współczynnika załamania ciał stałych za pomocą mikroskopu.

Wiadomości teoretyczne:

Gdy wiązka światła przechodzi przez dwa ośrodki o różnych własnościach optycznych, to na
powierzchni granicznej częściowo zostaje odbita, a częściowo zaś przechodzi do drugiego
środowiska ulegając załamaniu.

Liczne doświadczenia, wykonane celu zbadania prawidłowości związanych z załamaniem światła,
doprowadziły do odkrycia następujących praw rządzących tym zjawiskiem:
Promień padający, promień załamany i prostopadła do granicy ośrodków leżą w jednej
płaszczyźnie.
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest wielkością stałą, określoną jedynie przez
właściwości ośrodków, przez które światło przechodzi:

const

n

n

n

V

V

=

=

=

=

1

2

2

1

sin

sin

β

α

gdzie

α

jest kątem padania światła na płaszczyznę, a

β

jest kątem załamanej wiązki światła.

Obydwa kąty leżą na jednej płaszczyźnie i są mierzone względem prostej normalnej (N) do tej
płaszczyzny. V

1

i V

2

są prędkościami światła odpowiednio w ośrodku I i II

1

1

V

c

n

=

,

2

2

V

c

n

=

N1 i N2 to współczynniki załamania światła ośrodków I i II względem próżni. Wielkość n jest
stałą, zwaną współczynnikiem załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1.

Załamanie promienia świetlnego:

N
ośrodek 1 V

1

α

ośrodek 2 V

2

β

Całkowite wewnętrzne odbicie jest to zjawisko w którym nie zachodzi załamanie fali na
powierzchni łamiącej. Zachodzi ono, gdy kąt padający jest większy od kąta granicznego

α

g

danego

wzorem:

sin



g

=

n

2

n

1

Współczynnik załamania n ośrodka (np. szkła) zależy od długości fali. W efekcie światło o różnych
długościach załamane np. na pryzmacie załamuje się pod różnymi kątami, co daje rozdzielenie
światła białego na barwy tęczy.
Mówimy również o dyspersji czyli rozszczepieniu światła.
W ogólniejszym znaczeniu dyspersja fali oznacza zależność prędkości fazowej fali od jej długości.
W ośrodku niedyspersyjnym, gdzie ta zależność nie występuje, prędkość fazowa jest równa
prędkości grupowej.