23.10.2013 r.

Sprawozdanie z laboratorium Podstaw Fizyki

Nr.ćwiczenia:76

Temat Wyznaczenie współczynnika załamania szkła za pomocą spektometru.

Termin: Środa godz. 9.15-11.00

Nazwisko i Imię: Bury Marcin

Nr. Indeksu: 207560

Grupa: 2

1. Wyznaczanie kąta łamiącego pryzmatu:

Aby wyznaczyć kąt ustawiamy pryzmat na stoliku spektrometru. W kolimatorze widnieją dwa krzyże i ustawiamy je tak aby się pokrywały wtedy wiemy, że kierunki kątów są prostopadłe do płaszczyzny i odczyt zostanie wykonany poprawnie.

α_l = 100⁰1’ α_p = 330⁰8’

γ = 180⁰ – [α_l + (360⁰ - α_p)]

γ = 180⁰ – [100⁰1’ + (360⁰ - 330⁰8’)]= 50⁰7’

γ =50⁰7’ - kąt łamiący pryzmat

2.Wyznaczenie współczynnika załamania barw.

Szukaliśmy obraz widma. . Potem obracaliśmy stolik z pryzmatem obserwując, że obraz widma przesuwał się tylko do pewnego miejsca, a następnie zawrócił pomimo dalszego obracania pryzmatu w tym samym kierunku.

HEL

Kolor	αl	αp	δmin	N	∆N	δN[%]
Czerwony	75 ͦ37'	2 ͦ30'	36 ͦ34'	1,641	0,008	0,45
Pomarańczowy	75 ͦ42'	2 ͦ23'	36 ͦ40'	1,642	0,011	0,46
Zielony	75 ͦ51'	2 ͦ13'	36 ͦ49'	1,645	0,006	0,37
Niebieski	76 ͦ13'	1 ͦ52'	37 ͦ11'	1,650	0,009	0,53
Ciemny niebieski	76 ^o27'	1 ͦ38'	37 ͦ25'	1,654	0,014	0,85

Neon

Kolor	αl	αp	δmin	N	∆N	δN[%]
Brązowy	75^o19'	2^o44'	36^o18'	1,636	0,011	0,67
Czerwony	75^o27'	2^o37'	36^o25'	1,638	0,007	0,43
Jasny czerwony	75^o35'	2^o29'	36^o33'	1,640	0,011	0,67
Pomarańczowy	75^o42'	2^o21'	36^o41'	1,643	0,006	0,37
Żółty	75^o51'	2^o13'	36^o49'	1,645	0,014	0,85
Jasny zielony	76^o11'	1^o53'	37^o9'	1,650	0,009	0,55
Ciemny zielony	76^o26'	1^o38'	37^o24'	1,654	0,012	0,72
Niebieski	76^o51'	1^o12'	37^o50'	1,661	0,007	0,42

α_l- wartość kąta;

α_p- wartość kąta;

δ_{min -} kąt minimalny;

N -współczynnik załamania;

Przykładowe obliczenia:

δ_min=$\frac{l - p}{2} =$ $\frac{75\ o37^{'} - 2\ o30^{'}}{2} =$36 ͦ34'

$$N = \frac{\sin(\frac{\gamma + \min}{2})}{\sin(\frac{\gamma}{2})} = \frac{\sin(\frac{50^{o}7^{'} + 36^{o}40'}{2})}{\sin(\frac{50^{o}7'}{2})} = 1,642$$

$\mathbf{\text{\ \ \ }} = \sqrt{\begin{matrix} \left( \frac{\frac{1}{2} \bullet \cos\frac{\left( \delta + \gamma \right)}{2} \bullet \sin\frac{\gamma}{2} - \frac{1}{2} \bullet \sin\frac{\left( \delta + \gamma \right)}{2} \bullet \cos\frac{\gamma}{2}}{\left( \sin\frac{\gamma}{2} \right)^{2}} \right)^{2} \bullet \left( \gamma \right)^{2} + \left( \frac{\frac{1}{2} \bullet \cos\frac{\left( \delta + \gamma \right)}{2}}{\sin\frac{\gamma}{2}} \right)^{2} \bullet \left( \delta_{\min} \right)^{2}\text{\ \ \ \ } \\ \\ \end{matrix}}$=

=$\sqrt{\begin{matrix} \left( \frac{\frac{1}{2} \bullet cos43^{o}14^{'} \bullet sin25^{o}35^{'} - \frac{1}{2} \bullet sin{(43}^{o}14^{'})*cos(25^{o}35')}{\left( \sin 25^{o}35' \right)^{2}} \right)^{2} \bullet \left( 0,0167 \right)^{2} + \left( \frac{\frac{1}{2} \bullet cos(43^{o}14^{'})}{sin(25^{o}35^{'})} \right)^{2} \bullet \left( 0,0084 \right)^{2}\text{\ \ \ \ } \\ \\ \end{matrix}}$

=0,0074≈0, 008

δN[%]=$\frac{0,08}{1,6411}$*100%≈0, 45%

Wnioski:

Pryzmat ma wystarczająco duża dyspersje aby światło się mogło rozszczepić na kilka wyraźnie widocznych barw. Fale o różnej długości- inaczej kolory składowe światła białego - mają różne kąty minimalne oraz współczynniki załamania. Różnice te są nieznaczne.