Sprawozdanie z wykonania ćwiczenia nr 401.
TEMAT : WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA ZA POMOCĄ REFRAKTOMETRU ABBEGO.
|
||
IMIĘ I NAZWISKO : SEBASTIAN GOS |
||
WYDZIAŁ : Elektryczny |
SEMESTR : zimowy |
ROK AKADEMICKI : 1999/2000 |
ZESPÓŁ : nr 7 |
DATA WYKONANIA : 15 listopad 1999 |
|
OCENA : |
PODPIS : |
Na granicy dwóch ośrodków izotropowych
i
, w których światło rozchodzi się z różnymi prędkościami
i
, promień świetlny wchodzący z ośrodka
do ośrodka
zmienia kierunek swojego biegu. Jeżeli np. wiązkę promieni świetlnych skierujemy z powietrza na powierzchnię wody , wówczas część promieni świetlnych ulegnie odbiciu , a część wejdzie do wody , tworząc tzw. wiązkę załamaną. Doświadczalnie stwierdzono , że jeżeli ośrodek
jest optycznie rzadszy od ośrodka 2, wówczas kąt załamania jest mniejszy od kąta padania oraz
. Gdy zaś o środek
jest optycznie gęstszy od ośrodka 2 , promień załamuje się od prostopadłej i wówczas
oraz
.
Stałą wartość stosunku sinusów kątów padania i załamania), równą stosunkowi prędkości rozchodzenia się światła w ośrodkach
i
, nazywamy współczynnikiem załamania ośrodka
względem ośrodka
i oznaczamy przez
.
Obok współczynnika załamania światła charakterystyczną wielkością każdego ośrodka jest jego dyspersja optyczna. Miarą dyspersji danego ośrodka jest różnica współczynników załamania dla linii F i C Fraunhofera , przy czym linia F leży w krótkofalowej części widma , linia C w długofalowej :
Zdolność łamiącą danego ośrodka charakteryzuje współczynnik załamania
dla żółtej linii Fraunhofera
. Stosunek :
naywano zdolnością rozszczepiającą względną danego ośrodka. Pomiar kąta granicznego może być wykorzystany do wyznaczania współczynnika załamania. Jeżeli mierzymy kąt graniczny
przy przechodzeniu światła z ośrodka badanego o nieznanym współczynniku załamania
do ośrodka o współczynniku znanym
, to szukany współczynnik
Rys.1.Załamanie światła na pograniczu dwu ośrodków:
. Promień padający , załamany i normalny do granicy ośrodków wystawiona w punkcie padania, leżą w jednej płaszczyźnie. Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania równy jest stosunkowi prędkości fazowej
światła w ośrodku pierwszym do prędkości fazowej
światła w ośrodku drugim.
TABELA 1
NUMER POMIARU |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
1,3345 |
1,3344 |
1,33445 |
1,33445 |
2 |
1,425 |
1,425 |
1,425 |
1,425 |
3 |
1,337 |
1,3365 |
1,3365 |
1,3366 |
4 |
1,363 |
1,363 |
1,363 |
1,363 |
5 |
1,447 |
1,447 |
1,447 |
1,447 |
TABELA 2
NUMER POMIARU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
10-3 |
1 |
43,5 |
43 |
43,5 |
43,33 |
1,33445 |
0,02473 |
0,03225 |
4,444 |
2 |
44 |
44,5 |
44,5 |
44,33 |
1,425 |
0,02437 |
0,03004 |
4,273 |
3 |
43,5 |
43,5 |
43 |
43,33 |
1,3366 |
0,02473 |
0,03225 |
4,444 |
4 |
43,5 |
43,5 |
44 |
43,66 |
1,363 |
0,02459 |
0,03165 |
4,682 |
5 |
43,5 |
43,5 |
44 |
43,66 |
1,447 |
0,02431 |
0,02938 |
5,829 |
WNIOSKI:
Dokładność pomiarów zależy przede wszystkim od czystości powierzchni pryzmatu. Należy uważać, aby po każdym pomiarze powierzchnię dokładnie oczyścić, osuszyć i nie poryzować powierzchni pryzmatu. Przyczyną błędów jest również niedokładność ustawienia linii granicznej na skrzyżowaniu nici pajęczych. Obraz nici powinien być bardzo ostry, ułatwi to dokładne ustawienie.