Wyznaczanie współczynnika załamania światła metodą pryzmatu.

1. Zjawisko załamania światła, to zjawisko zmiany kierunku rozchodzenia się fali świetlnej przy zmianie ośrodka w którym się rozchodzi. Kierunek rozchodzenia się fali załamanej jest określony prawami odbicia i załamania.

2. Prawo załamania światła (prawo Snelliusa): Współczynnik załamania światła jest równy stosunkowi sinusa kąta padania światła do sinusa kąta załamania światła.

$$n = \frac{\sin\theta_{1}}{\sin\theta_{2}}$$

gdzie: n- współczynnik załamania światła

ϴ₁ -kąt padania światła

ϴ₂ – kąt załamania światła

1. Współczynnik załamania charakteryzuje zjawisko załamania fali elektromagnetycznej np. światła. Pozwala określić kierunek biegu promieni załamanych i jest zależny od materiału z którego wykonany jest ośrodek przez który płynie fala, a dla danego materiału także od długości fali.

a)Bezwzględny współczynnik załamania światła, to stosunek prędkości światła w próżni do prędkości fazowej światła w danym ośrodku.

$$n = \frac{c}{v}$$

gdzie: n- bezwzględny współczynnik załamania światła

c- prędkość światła w próżni

v- prędkość światła w ośrodku

b) Względny współczynnik załamania światła, to stosunek prędkości światła w ośrodku 2 do prędkości światła w ośrodku 1, jest równy stosunkowi bezwzględnych współczynników załamania ośrodków 2 i 1

$$n = \frac{v_{2}}{v_{1}} = \frac{n_{2}}{n_{1}}$$

c)Przykładowe współczynniki załamania światła (mierzone dla długości fali równej 589nm):

Ośrodek	Bezwzględny współczynnik załamania światła
woda	1,33
szkło (kron)	1,52
szkło (flint)	1,66
diament	2,42

1. Pryzmat to bryła przezroczystego materiału o minimum 2 ścianach płaskich nachylonych do siebie pod kątem, tzw. kątem łamiącym pryzmatu. Używany w optyce do zmiany kierunku biegu fal świetlnych, a poprzez to, że zmiana kierunku zależy od długości fali, jest używany też do analizy widmowej światła. Zależność kąta odchylenia świetlnego od współczynnika załamania światła , przy jednoczesnej zależności współczynnika załamania od długości fali powoduje, że pryzmat rozczepia światło białe.

2. Kąt minimalnego odchylenia pryzmatu. Promień przechodzący przez pryzmat ulega najmniejszemu odchyleniu gdy kąt padania promienia na pryzmat jest równy kątowi wyjścia promienia z pryzmatu, wówczas:

$$\text{nsin}\frac{\omega}{2} = sin\frac{\omega + \sigma}{2}$$

gdzie:

σ- kąt odchylenia świetlnego

ω- kąt łamiący pryzmatu

n- współczynnik załamania światła

1. Bieg promienia w pryzmacie.

1. Literatura:

1. WWW.gb.abba.pl/fizyka/zz/

2. WWW.wikipedia.pl

3. WWW.fizykon.org

4. D.Halliday, R.Resnick „Fizyka 2”