SPR C910 DOC


Sprawozdanie z Æwiczenia C-9/10.

Wyznaczanie dyspersji optycznej pryzmatu metod¹ pomiaru k¹ta najmniejszego odchylenia.

Zbigniew Ko³odziejski

Zespó³ 7

Wydzia³ Elektryczny A i R

Ocena z przygotowania:

1997

Ocena za sprawozdanie:

Czwartek 11.15-14.00

Zaliczenie:

Prowadz¹cy : E.Szerewicz

Podpis:

Podstawowe zjawiska fizyczne wystêpuj¹ce w doœwiadczeniu.

Dyspersja œwiat³a jest to zale¿noœæ prêdkoœci rozchodzenia siê fal œwietlnych od ich czêstoœci lub d³ugoœci . Na skutek dyspersji bezwglêdny wspó³czynnik za³amania danego oœrodka równie¿ zale¿y od czêstoœci przechodz¹cego przezeñ œwiat³a. Charakter dyspersji œwiat³a w danym oœrodku okresla postaæ funkcji n= n(v) lub n= n( ).

Zjawisko za³amania œwiat³a objawia siê w zmianie kierunku biegu wi¹zki œwiat³a, lub w zmianie kierunku rozchodzenia siê fali œwietlnej przy przejœciu œwiat³a przez granicê dwóch oœrodków. Zjawiskiem tym rz¹dz¹ prawa zwane prawami optyki geometrycznej : gdy œwiat³o pada na granicê dwóch oœrodków izotropowych pojawia siê fala za³amana oraz fala odbita. Trzy wektory opisuj¹ce kierunek rozchodzenia siê fal :

- padaj¹cej,

- przechodz¹cej,

- odbitej,

le¿¹ w jednej p³aszczyŸnie zwanej p³aszczyzn¹ padania .

Fale spe³niaj¹ nastêpuj¹ce w³asnoœci :

1. k¹t odbicia jest równy k¹towi padania ,

2. stosunek sinusa k¹ta padania do sinusa k¹ta za³amania równy jest stosunkowi wartoœci prêdkoœci V1 i V2 œwiat³a w danych dwóch oœrodkach i jest dla danej pary oœrodków i dla danej d³ugoœci œwiat³a wielkoœci¹ sta³¹ n zwan¹ wspó³czynnikiem za³amania oœrodka drugiego wzglêdem pierwszego.

sin /sin =V1/V2 = n

Prawa opisane tymi wzorami nosz¹ nazwê prawa Snelliusa .

Budowa i zasada dzia³ania spektrometru.

Spektrometr s³u¿y do obserwacji i badañ widm.

Sk³ada siê z rury zaopatrzonej w przes³onê ze szczelin¹ oraz soczewk¹ stanowi¹c¹ kolimator. Szczelina znajduje siê w ognisku soczewki . ród³o œwiat³a umieszcza siê blisko szczeliny . Dziêki temu soczewka skupiaj¹ca kolimatora zamienia rozbie¿n¹ wi¹zkê œwiat³a na równoleg³¹, która pada na pryzmat . W pryzmacie wi¹zka zostaje rozczepiona . Nastêpnie wi¹zki te padaj¹ na soczewkê skupiaj¹c¹ , na której otrzymujemy szereg obrazów szczeliny stanowi¹cych widmo œwiat³a promieniowanego przez Ÿród³o.Spektrometr wyposa¿ony jest równie¿ w skrzy¿owanie nici pajêczych s³u¿¹cych do dok³adnego pomiaru oraz posiada równie¿ k¹tomierz zaopatrzony w noniusze s³u¿¹ce do bardzo dok³adnego odczytania k¹ta wi¹zek œwiat³a odbitego.

Przed pomiarami spektrometr wykalibrowaliœmy.

Przebieg æwiczenia.

Pryzmat ³ami¹cy ustawiliœmy naprzeciwko kolimatora i oœwietlaliœmy ten pryzmat lamp¹ sodow¹ . Szczelinê ustawiliœmy tak aby szerokoœæ obrazu by³a dok³adnie dopasowane do szerokoœci nici pajêczych. K¹ty odczytujemy z dwóch nuncjuszy.

B³¹d pomiarowy by³ zwi¹zany z dok³adnoœci¹ spektrometru i równy 2'.

Pomiary wykonaliœmy dla dwóch ustawieñ ¿arówki i umieœciliœmy je w poni¿szych tabelach.;

Lp.

noniusz A 1

noniusz B 1

noniusz A 2

noniusz B 2

1

319 40' 2'

139 42' 2'

79 10' 2'

259 12' 2'

2

319 20' 2'

139 22' 2'

79 12' 2'

259 10' 2'

3

319 22' 2'

139 30' 2'

79 12' 2'

259 16' 2'


Pomiary dla drugiego ustawienia ¿arówki:

Lp.

noniusz A 1

noniusz B 1

noniusz A 2

noniusz B 2

1

320 42' 2'

140 50' 2'

80 32 ` 2'

260 38' 2'

2

320 46' 2'

140 48' 2'

80 30' 2'

260 36' 2'

3

320 40' 2'

140 44' 2'

80 32' 2'

260 36' 2'

Na podstawie poni¿szego wzoru obliczyliœmy k¹t ³ami¹cy ,który wynosi

Drugim doœwiadczeniem jest pomiar najmniejszego odchylenia promieni przez pryzmat.

Skorzystaliœmy z tego samego spektrometru dmieniliœmy tylko oœwietlenie na lampê neonow¹.

W pewnym po³o¿eniu stolika w czasie jego obracania pr¹¿ek œwiat³a zatrzymuje siê ,a w dalszym obrocie wraca. Moment w którym obraz jest zatrzymany nazywa siê k¹tem minimalnym i odczytuje siê go na dwóch k¹tomierzach , natomiast k¹t martwy wystêpuje w przypadku gdy obraz ulega zmianie.Wykonaliœmy pomiary dla czterech barw:

1.czerwona = 460 [nm]

2. ¿ó³ta = 585 [nm]

3. zielona = 540 [nm]

4. fioletowa = 433,3 [nm]

D³ugoœci œwiat³a poszczególnych barw opracowaliœmy na podstawie tabeli ,w której umieszczon by³a ca³¹ gama barw œwiat³a wraz z d³ugoœciami i porównaniu jej do barwy jak¹ widzieliœmy w lunecie.

Tabela wyników uzyskanych w czasie æwiczenia :

Lp.

Barwa œwiat³a

D³. fali ........[nm]

K¹t A 1 mimimalny

K¹t B 1 martwy

K¹t A 2 minimalny

K¹t B 2 martwy

1

czerwona

460

119 10' 2'

299 12' 2'

120 20 2'

300 22' 2'

2

czerwona

460

119 30' 2'

299 34' 2'

120 48 2'

300 48' 2'

3

czerwona

460

119 25' 2'

299 28 2'

120 40' 2'

300 40' 2'

4

¿ó³ty

585

120 10' 2'

300 0' 2'

121 4' 2'

301 2' 2'

5

¿ó³ty

585

120 54' 2'

300 60' 2'

121 8' 2'

301 4' 2'

6

¿ó³ty

585

120 42' 2'

300 50' 2'

121 4' 2'

301 4' 2'

7

zielony

540

121 20' 2'

301 12' 2'

120 20' 2'

300 20' 2'

8

zielony

540

122 10' 2'

302 14' 2'

121 24' 2'

301 30' 2'

9

zielony

540

122 4' 2'

302 6' 2'

121 22' 2'

301 30' 2'

10

fioletowy

433,3

122 12' 2'

302 18' 2'

121 48' 2'

301 50' 2'

11

fioletowy

433,3

124 42' 2'

303 52' 2'

121 52' 2'

301 52' 2'

12

fioletowy

433,3

124 24' 2'

304 32' 2'

121 48' 2'

301 46' 2'

Wnioski.

Doœwiadczenie oznaczone symbolem C 9/10 pozwoli³o nam na praktyczne poznanie metody wyznaczania dyspersji optycznej , która wraz ze znajomoœci¹ pewnych zasad teoretycznych zwi¹zanych ze œwiat³em doprowadzi³a nas do powy¿szych wyników badañ.

Poraz kolejny udowodnione zosta³o zjawisko za³amania œwiat³a , które w tym przypadku zmienia³o swój kierunek przy przejœciu przez granicê dwóch oœrodków . Obliczony zosta³ równie¿ k¹t ³ami¹cy pryzmat, oraz wspó³czynnik za³amania n , a tak¿e k¹t najmniejszego odchylenia dla poszczególnych lini neonu , k¹t martwy .

Podsumowuj¹c doœwiadczenie zapozna³o nas z nieznanymi nam dotychczas metodami wyznaczania dyspersji optycznej jednoczeœnie pog³êbiaj¹c nasz¹ wiedzê zwi¹zan¹ ze struktur¹ œwiat³a i dowodz¹c ,¿e posiada ono bardzo z³o¿on¹ budowê.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
[SPR] Modelowanie doc
spr TTL doc
Wera spr fluidyzacja doc
SPR 1DLA DOC
SPR 51 (2) DOC
SPR 85 (2) DOC
SPR METALE DOC
SPR 2MAC DOC
SPR 2DAR DOC
[SPR] Modelowanie (2) doc
SPR 76 (2) DOC
spr ściąga doc
SPR 52 (2) DOC
SPR 1DAR DOC
spr 5 marcin doc
wahadlo fizyczne spr doc
Spr 4?a bom doc
spr (9) doc
Ćw 8 Strona tytułowa spr PWN SS doc

więcej podobnych podstron