Temat ćwiczenia:
Ocena z teorii:
9
Współczynnik załamania ciał stałych Nr zespołu:
Nazwisko i imię:
Ocena za sprawozdanie:
3
Paweł Płazieński
Data:
Wydział:
Rok:
Grupa:
Uwagi:
EAIiE
I
I
Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie współczynnika załamania ciał stałych za pomocą mikroskopu.
Wiadomości teoretyczne:
Załamanie promienia świetlnego: N
ośrodek 1 V1
α
ośrodek 2 V2
β
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.
Liczne doświadczenia, wykonane celu zbadania prawidłowości związanych z załamaniem światła, doprowadziły do odkrycia następujących praw rządzących tym zjawiskiem: Promień padający, promień załamany i prostopadła do granicy ośrodków leżą w jednej płaszczyźnie.
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest wielkością stałą, określoną jedynie przez właściwości ośrodków, przez które światło przechodzi: sinα
V
n
= 1 = 2 = n = const
sin β
V
n
2
1
gdzie α jest kątem padania światła na płaszczyznę, a β 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 c
c
n =
n =
1
,
V
2
V
1
2
N1 i N2 to współczynniki 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 αg danego wzorem: n
sin = 2
g
n 1
Współczynnik załamania n ośrodka (np. szkła) zależy 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.