Nr ćwicz. 310 |
Data |
JACHIMOWICZ PAWEŁ |
Wydział Elektryczny |
Semestr III |
Grupa I-1 |
||
Prowadząca: mgr Magdalena Elantkowska
|
Przygotowanie |
Wykonanie |
Ocena |
Temat: Wyznaczanie współczynnika załamania światła z pomiaru pozornej i rzeczywistej grubości płytek
1. Współczynnik załamania światła.
Zgodnie z prawem załamania:
,ale dla powietrza n1,0=1, czyli:
gdzie n2,0 to bezwzględny wspólczynnik załamania ośrodka drugiego, jest on równy stosunkowi prędkości światła w próżni do prędkości w danym ośrodku:
2. Przejście światła przez płytkę płaskorównoległościenną.
Przy przejściu światła przez płytkę płaskorównoległościenną dwukrotnie zachodzi zjawisko załamania światła, w wyniku czego otrzymujemy promień równoległy do początkowego odchylony o x, gdzie:
3. Zasada pomiaru.
Chcąc obserwować przez mikroskop dolną krawędź płytki, widzimy jej obraz pozorny, przesunięty:
dla kątów 7:
czyli:
Mierząc przesunięcie okularu znajdujemy grubość pozorną h. Grubość d znajdujemy natomiast mierząc płytkę mikromierzem.
4. Pomiary.
Grubość rzeczywista [mm]
L.p. |
płytka 1 |
płytka 2 |
płytka 3 |
1 |
2,39 |
1,49 |
3,49 |
2 |
2,39 |
1,49 |
3,48 |
3 |
2,41 |
1,50 |
3,49 |
4 |
2,38 |
1,51 |
3,48 |
5 |
2,40 |
1,51 |
3,48 |
6 |
2,38 |
1,51 |
3,48 |
7 |
2,39 |
1,50 |
3,48 |
8 |
2,41 |
1,49 |
3,49 |
9 |
2,39 |
1,51 |
3,49 |
10 |
2,39 |
1,51 |
3,50 |
=0,01
Grubość pozorna [mm]
|
płytka nr 1 |
płytka nr 2 |
płytka nr 3 |
|||||
L.p. |
h0 |
h1 |
h0 |
h1 |
h0 |
h1 |
||
1 |
4,87 |
3,48 |
5,62 |
4,50 |
4,38 |
2,38 |
||
2 |
4,97 |
3,52 |
5,25 |
4,74 |
4,71 |
2,34 |
||
3 |
4,94 |
3,58 |
5,41 |
4,76 |
4,65 |
2,40 |
||
4 |
4,96 |
3,79 |
5,63 |
4,62 |
4,56 |
2,37 |
||
5 |
4,98 |
3,61 |
5,68 |
4,39 |
4,48 |
248 |
||
6 |
5,05 |
3,51 |
5,47 |
4,41 |
4,39 |
2,49 |
||
7 |
5,04 |
3,49 |
5,55 |
4,43 |
4,41 |
2,27 |
||
8 |
4,94 |
3,61 |
5,36 |
4,39 |
4,72 |
2,45 |
||
9 |
4,92 |
3,69 |
5,65 |
4,36 |
4,48 |
2,21 |
||
10 |
4,87 |
3,80 |
5,52 |
4,45 |
4,82 |
2,50 |
=0,01
5. Obliczenia i rachunek błędów.
dla pomiarów grubości rzeczywistej d:
|
płytka nr 1 |
płytka nr 2 |
płytka nr 3 |
|
2,393 |
1,502 |
3,486 |
|
0,032 |
0,028 |
0,021 |
|
2,390,03 |
1,500,03 |
3,490,02 |
dla pomiarów grubości pozornej h
|
płytka nr 1 |
płytka nr 2 |
płytka nr 3 |
|
1,346 |
1,009 |
2,171 |
|
0,268 |
0,434 |
0,379 |
|
1,350,27 |
1,010,44 |
2,170,38 |
obliczenia wartości współczynnika n:
|
płytka nr 1 |
płytka nr 2 |
płytka nr 3 |
|
1,7779 |
1,4886 |
1,6057 |
|
0,0866 |
0,221 |
0,0774 |
n |
1,780,09 |
1,490,22 |
1,610,08 |
6. Wnioski.
Przeprowadzone pomiary są obarczone pewnym błędem, ze względu na brak możliwości regulacji pokrętłem precyzyjnym, a jedynie pokrętłem zgrubnym. Można jednakże pokusić się o próbę zidentyfikowania materiałów z których płytki zostały wykonane. Płytka nr1 została najprawdopodobniej wykonana ze szkła flint ciężkiego ( n=1,754). Płytka nr2 została wykonana najprawdopodobniej ze szkła kwarcowego (n=1,495), w granicach błędu mieści się także szkło zwykłe (n=1,518), szkło crown lekkie (n=1,515), szkło crown ciężkie (n=1,615) oraz szkło flint lekkie (n=1,608). Płytka nr 3 została wykonana ze szkła flint lekkiego (n=1,608), w grę wchodzi także szkło crown ciężkie (n=1,615).