AUTOR: DATA: 14.04.97
Szymon Szylhabel
ĆWICZENIE WYKONYWALI:
Marta Tryka
Szymon Szylhabel
Wyznaczanie współczynnika załamania i dyspersji pryzmatu za pomocą spektrometru
TEMAT 1:
Wyznaczanie kąta łamiącego pryzmatu
Ustawić spektrometr w położeniu zerowym.
Ustawić na stoliku badany pryzmat krawędzią łamiącą na wprost kolimatora tak, aby
krawędź ta leżała możliwie blisko osi obrotu stolika.
Ustawić lunetę tak aby widzieć obraz odbitej wiązki światła,
odczytać położenie lunety (kąt => ϕP).
Obrócić stolik z pryzmatem o kąt około 180° i postąpić tak jak w punkcie 3 (kąt => ϕL).
TEMAT 2:
Wyznaczanie kąta minimalnego odchylenia
Oświetlić szczelinę kolimatora światłem: rtęciowym, sodowym.
Ustawić pryzmat tak aby odchylał bieg promieni.
Ustawić lunetę tak aby widzieć obraz odbitej wiązki światła,
odczytać położenie lunety (kąt => βP).
4) Obrócić stolik z pryzmatem o kąt około 180° i postąpić tak jak w punkcie 3 (kąt => βL).
SPIS PRZYRZĄDÓW:
1) Spektrometr
Badany pryzmat
Lampa rtęciowa
Lampa sodowa
AD. TEMAT 1.
SCHEMAT:
TABELKA:
Kąt Lewy(φP) |
Kąt Lewy(φL) |
Kąt łamiący (γ) |
192° 21' |
312° 29' |
60° 04' |
PRZYKŁADOWE OBLICZENIA:
=60° 04'
wynik obarczony jest błędem +/- 0° 1'
AD. TEMAT 2.
SCHEMAT:
TABELKI:
Lampa rtęciowa |
|
|
|
|
|
|
Kolor |
λ |
Kąt Lewy(βP) |
Kąt Lewy(βL) |
Kąt min. odchyl. |
n |
Δn |
Fioletowy |
435,8 |
208,09 |
292,3 |
137,90 |
1,05 |
0,01 |
Zielony |
578,0 |
211,22 |
291,48 |
139,87 |
0,41 |
0,003 |
Żółty |
589,0 |
211,33 |
291,39 |
139,97 |
0,36 |
0,003 |
Lampa sodowa |
|
|
|
|
|||||
Kolor |
λ |
Kąt Prawy(bP) |
Kąt Lewy(bL) |
δmin |
n |
Δn |
|||
Żółty |
589,0 |
208° 09' |
292° 30' |
138° 30' |
1,39 |
0,005 |
|||
n - współczynnik załamania
PRZYKŁADOWE OBLICZENIA:
lampa rtęciowa, kolor zielony
a) kąt minimalnego odchylenia
=140° 27'
Δδ = 0° 01
b) Współczynnik załamania, błąd współczynnika załamania
Zdolność rozdzielcza(zielony-żółty)
R = λ/Δλ = 578,0(78,0-546,1)=17,1
DYSKUSJA BŁĘDÓW:
Mogły powstać na skutek:
Błędów wprowadzanych przez przyrządy optyczne (każdy przyrząd spektralny posiada własną dyspersję).
Błędy wprowadzanych przez przyrządy mechaniczne.
Niedokładności ludzkiego oka.
WNIOSKI:
Fale elektromagnetyczne przechodząc przez ośrodki o różnych gęstościach ulegają załamaniu. Kąt załamania jest zależny od długości fali. Na podstawie wykresu można wnioskować, że im dłuższa fala tym słabiej jest załamywana przez pryzmat.
Dyspersję pryzmatu określa różnica odchyleń promieni skrajnych, w przypadku lampy rtęciowej - żółtego i fioletowego. Różnica ta jest zależna od kąta łamiącego pryzmatu i gęstości szkła z którego został wykonany.