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.

Załamanie promienia świetlnego:

• Pierwsze prawo załamania:

Promień padający, promień załamany i prostopadła do granicy ośrodków leżą w jednej płaszczyźnie.

• Drugie prawo załamania:

Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest wielkością stałą, określoną jedynie przez właściwości ośrodków, przez które światło przechodzi:

gdzie jest kątem padania światła na płaszczyznę, a jest kątem załamanej wiązki światła. Obydwa kąty leżą na jednej płaszczyźnie i są mierzone względem prostej normalnej (N) do tej płaszczyzny. V₁ i V₂ są prędkościami światła odpowiednio w ośrodku I i II

• Współczynnik załamania:

, są współczynnikami załamania światła ośrodków I i II względem próżni. Wielkość n jest stałą, zwaną współczynnikiem załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1.

• 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 _g danego wzorem:

• Dyspersja:

zależność współczynnika załamania n ośrodka (np. szkła) 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.