Zgodnie z prawem Sneliusa wyznaczamy bezwzględny współczynnik załamania fali z rówań:
=
sin α - kąt padania fali;
sin β - kąt wyjścia fali;
n1, n2 - bezwzględne współczynniki załamania ośrodków
n = - względny współczynnik załamania
Doświadczalnie możemy zmierzyć to za pomocą miktroskopu. Dzięki pomiarowi grubości pozornej (h) i rzeczywistej (d) badanego materiału (szkła) pozwala wyznaczyć n z równania:
Dla małych kątów tangensy możemy zastąpić sinusami i dzięki temu wyprowadzamy zależność:
≈
n =
Płytki badane przy pomocy mikroskopu posiadają rysy, które umożliwiają wyznaczenie ich grubości rzeczywistej i pozornej. Płytki kładziemy na stoliku mikroskopu i zmieniając położenie obiektywu śrubą mikrometryczną obserwujemykolejne wartości położenia odpowiadające ostremu widokowi kolejnych rys.
d = III - I h = III - II
Wyznaczanie współczynnika załamania dla płytki szklanej wzorcowej:
I = 0 - położenie odpowiadające ostremu obrazowi rysy na płytce pomocniczej;
II = 65 - położenie odpowiadające ostremu obrazowi rysy na płytce pomocniczej po położeniu płytki badanej;
obroty śruby mikrometrycznej - 1* 50 + 15;
III = 182 - położenie odpowiadające ostremu obrazowi rysy na płytce badanej;
obroty śruby mikrometrycznej - 3 * 50 + 32;
d = 182 µm
h = 182 - 65 = 117 µm
n = = 1,6
Błąd współczynnika załamania w pomiarach za pomocą mikroskopu:
= [ + ] * 100 % - wartość błędu względnego;
Δn = [ + ] * n - wartość błędu bezwzględnego;
Δd, Δh = 2 µm - działka śruby mikrometrycznej.
Wyniki pomiarów:
Ośrodek załamujący |
I pomiar µm |
II pomiar µm |
III pomiar µm |
wspólcz. załamania |
błąd bezw. | błąd wzgl. % |
---|---|---|---|---|---|---|
płytka wzorcowa | 0 | 65 | 185 | 1,56 | 0.044 | 2.8 |
Wnioski:
Na dokładność wyniku duży wpływ miało subiektywne oszacowanie ostrości obrazu- ustalenia ostrości rys na płytkach badanych i pomocniczych, nieścisłość odczytu dokładnej ilości obrotów śruby mikrometrycznej.