Cel ćwiczenia
Poznanie zjawiska załamania światła w pryzmacie oraz wyznaczenie stężeń wodnych roztworów gliceryny
Wstęp teoretyczny
Światło jest falą elektromagnetyczną. Jak każda fala ulega załamaniu (przejście światła przez Granicę dwóch ośrodków z zmianą kierunku swego biegu). Takie zjawisko zachodzi w pryzmacie (bryła materiału przezroczystego ograniczona nierównoległymi ścianami która
Posiada właściwości rozszczepiające, załamujące). W doświadczeniu zostaje wykorzystana tzw. Monochromatyczność światła czyli nakładanie się ciągów falowych(świetlnych) spójnych. Właściwości te wykorzystywane są w laserze.
Metoda wykonania ćwiczenia
Wiązka światła z lasera pada pod kątem prostym na pusty pryzmat. Po odczytaniu wartości kąta ε1 obrócić stolik z pryzmatem tak aby był ustawiony prostopadle do promienia lasera
I odczytać wartość kąta ε2. Z podanych wartości kątów wyliczony zostaje kąt łamiący ϕ z wzoru:
ϕ=180°-ε1-ε2
światło padające na wypełniony roztworem o nie znanym stężeniu pryzmat ulega załamaniu. Odczytując odchylenie promienia lasera z ekranu z podziałką korzystając z twierdzenia Pitagorasa oraz sinusa i cosinusa wyliczony zostaje kąt odchylenia δ.
R=√ x2+y2 cos δ =y/r sinδ=x/r
korzystając z wzoru na współczynnik załamania światła n : n =cosδ+ctgϕ∗sinδ wyznaczam jego liczbowom wartość i w oparciu o tablice zależności współczynnika załamania od stężenia wagowego wyznaczone zostaje stężenie procentowe na podstawie wzoru:
c0= cw / cw+(100%-cw)ρ
•Wnioski
Wyznaczone i współczynniki załamania światła mieszczą się w przedziale -1,33303 czyli dla wody i 1,47399 czyli dla gliceryny 100%.W roztworach
użytych w doświadczeniu stężenie znajduje się w przedziale 0-92,5% Wykazuje to że dla roztworów o większych stężeniach i większej gęstości wzrasta współczynnik załamania światła