WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA DLA CIECZY ZA POMOCĄ REFRAKTOMETRU ABBEGGO.

Nr ćw. 308	data	Imię i Nazwisko	Wydział	Semestr	grupa
Prowadzący:			przygotowanie	wykonanie	ocena

 

1.Wstęp teoretyczny.

  Gdy promień świetlny biegnie z ośrodka optycznie rzadszego do optycznie gęstszego ulega on załamaniu na granicy ośrodków, tworząc w ośrodku gęstszym kąt z normalną do powierzchni niż w ośrodku rzadszym. W przypadku odwrotnego biegu promieni kąt padania jest mniejszy od kąta załamania. Każdemu kątowi padania α odpowiada inny kąt załamania β, lecz stosunek sinusów obu kątów jest wielkością stałą dla danej pary ośrodków i dla danej długości fali światła.

sinα / sinβ = n₂ / n₁

Wzór ten wyraża prawo załamania światła (prawo Snella). Gdzie n oznacza bezwzględny współczynnik załamania światła.

Bezwzględny współczynnik załamania światła określony jest również stosunkiem prędkości światła w próżni c do prędkości światła w danym ośrodku v. (n = c/v)

Załamanie światła na granicy dwóch ośrodków materialnych określone jest ich względnym współczynnikiem załamania (n₂₁ = n₂ / n₁)

W rzeczywistych warunkach załamanie światła następuje często na granicy powietrza z cieczą lub ciałem stałym. W tej sytuacji można przyjąć że powietrze posiada współczynnik załamania bardzo bliski wartości dla próżni (n = 1) i że równania (sinα / sinβ = n₂ / n₁) wyznacza bezwzględny współczynnik załamania cieczy lub gazu.

Nasze ćwiczenie przebiegło według schematu

1. Włączenie lampy stołowej i za pomocą zwierciadeł oświetlenie pola widzenia obu lunetek.

2. Ustawienie ostrości widzenia nici pajęczych i skali w lunetkach

3. Odchylenia pryzmatu i sprawdzenie czy jego powierzchnia jest sucha i czysta, po czym nałożenia na jej powierzchnie kilku kropel wody. Dociśnięcie pryzmatu.

4. Pokrętłami pryzmatów naprowadzenie na środek widzenia lunetki granice pola jasnego i ciemnego.

5. Odczytanie współczynnika załamania cieczy.

6. Powtórzenie pomiaru dla roztworów gliceryny o różnych stężeniach. Przecieranie powierzchni pryzmatów miękką szmatką oraz suszenie suszarką przed każdą zmianą roztworu.

7. Wykonanie wykresu zależności współczynnika załamania od stężenia roztworu.

8. Dla 70% roztworu gliceryny dokonanie pomiaru współczynnika załamania w funkcji temperatury.

9. Wykonanie wykresu zależności n = f(T)

2.Tabele pomiarowe  

Współczynnik załamania mierzony przy stałej temperaturze ( ok 24 ^oC)

	H2O	10% roztwór gliceryny	30% roztwór gliceryny	50% roztwór gliceryny	70% roztwór gliceryny
Współczynnik załamania	1.336	1.345	1.378	1.403	1.435

Temperatura (^oC)	Temperatura (K)	Współczynnik załamania 70% roztworu gliceryny
25	298	1.435
30	303	1.435
35	308	1.434
40	313	1.433
45	318	1.432
50	323	1.431

3. Wykresy

Wyniki obarczone są błędem systematycznym wynikającym z niedokładności urządzeń pomiarowych.

Wartość współczynnika załamania światła obarczona jest błędem ± 0,001

Wyniki obarczone są błędem systematycznym wynikającym z niedokładności urządzeń pomiarowych.

Wartość współczynnika załamania światła obarczona jest błędem ± 0,001 a temperatury ± 0,1 (⁰C)

4.Wnioski

Po przeprowadzeniu ćwiczeń można stwierdzić iż wraz ze wzrostem stężenia roztworu rośnie również współczynnik załamania przy pomiarze w niezmienionej temperaturze. Gdy zmienimy temperaturę, (będzie ona rosnąć), współczynnik załamania będzie malał. W naszym pomiarze został użyty do tego roztwór 70 % i współczynnik załamania zmieniał się nieznacznie.

---