IŚGiE
O4	Wyznaczanie współczynnika załamania za pomocą mikroskopu.
Data wykonania 21.05.2013	Data oddania sprawozdania

Podstawowe prawa optyki geometrycznej

Prawo odbicia 

Jeżeli światło pada na powierzchnię zwierciadlaną, to ulega odbiciu, przy czym promień padający, normalna do powierzchni odbijającej i promień odbity leżą w jednej płaszczyźnie, a kąt padania jest równy kątowi odbicia.

Prawo załamania 

Gdy światło przechodzi z ośrodka o bezwzględnym współczynniku załamania n1 do ośrodka o bezwzględnym współczynniku załamania n2, to stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest dla danych dwóch ośrodków wielkością stałą, którą nazywamy względnym współczynnikiem załamania n12.

$$\frac{\text{sinα}}{\text{sinβ}} = n_{12}$$

Jeżeli światło przechodzi z ośrodka 1 do ośrodka 2 i ugina się na granicy w kierunku do normalnej, to mówimy, że ośrodek 2 jest optycznie gęstszy niż ośrodek 1.

Jeżeli światło przechodzi z ośrodka 1 do ośrodka 2 i ugina się na granicy w kierunku od normalnej, to mówimy, że ośrodek 2 jest optycznie rzadszy od ośrodka 1.

Względny współczynnik załamania ośrodka 2 (do którego światło weszło) względem ośrodka 1 (z którego światło wyszło) jest równy stosunkowi prędkości światła w ośrodku 1 do prędkości światła w ośrodku 2. Względny współczynnik załamania decyduje o tym jak bardzo światło ma tendencję do skręcania swego kierunku podczas przechodzenia do innego ośrodka. Inaczej mówiąc -  przy dużym względnym współczynniku załamania światło będzie się silniej załamywać.
$\mathbf{n}_{\mathbf{12}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{v}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{v}_{\mathbf{2}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\lambda}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{\lambda}_{\mathbf{2}}}$

gdzie:

 v₁, v₂ – prędkości światła w ośrodkach 1 i 2,

λ₁, λ₂ – długości fal świetlnych w ośrodkach 1 i 2.

Bezwzględny współczynnik załamania danego ośrodka jest równy stosunkowi prędkości światła w próżni do prędkości w danym ośrodku.
$\mathbf{n}\mathbf{=}\frac{\mathbf{v}}{\mathbf{c}}$

gdzie: 

c – prędkość światła w próżni (c = 299 792 458 m/s), 

v – prędkość światła w danym ośrodku.

OBLICZENIA I RACHUNEK BŁĘDÓW

Za pomocą śruby mikrometrycznej zmierzono grubość rzeczywistą d płytki I i II, następnie płytkę umieszczono pod mikroskopem i za pomocą śruby mikroskopu przesuwano stolik do momentu uzyskania maksymalnie ostrego obrazu brzegu rysy znajdującej się na dolnej powierzchni płytki. Gdy obraz był ostry odczytywano położenie hd wskazówki miernika. Kolejnym krokiem było przesunięcie stolika tak aby uzyskać ostry obraz brzegu rysy na górnej powierzchni płytki i kolejne odczytanie położenia hg wskazówki miernika. Pomiar powtórzono 10 razy dla każdej płytki.

Płytka I

Lp	d [mm]	h^g [mm]	h^d [mm]	h = h^g – h^d[mm]
1	5,516	6,982	3,132	3,85
2	5,498	6,872	3,148	3,724
3	5,496	6,925	3,179	3,746
4	5,496	7,033	3,180	3,853
5	5,498	6,980	3,225	3,755
6	5,496	6,971	3,135	3,836
7	5,497	7,050	3,065	3,985
8	5,497	6,900	3,110	3,79
9	5,499	7,031	3,095	3,936
10	5,497	6,940	3,041	3,899
ŚREDNIA:	5,499	6,968	3,131	3,837

h -grubości optyczne płytki

h_d – położenie wskazówki miernika na dolnej powierzchni płytki

h_g - położenie wskazówki miernika na górnej powierzchni płytki

d- grubość rzeczywiste płytki

Δd= 0,04mm

Δh = 0,03mm

$$n\ = \ \frac{d}{h}$$

$$n\ = \ \frac{5,499}{3,837}$$

n = 1,433

$$|n| = \left| \frac{1}{h} \right|*\left| d \right| + \left| \frac{d}{- h^{2}} \right|*\left| h \right|$$

$$\left| n \right| = \left| \frac{1}{3,837} \right|*\left| 0,04 \right| + \left| \frac{3,837}{- ({5,499)}^{2}} \right|*\left| 0,03 \right| = 0,01 + 0,003 = 0,013$$

Płytka II

	d [mm]	h^g [mm]	h^d [mm]	h = h^g – h^d [mm]
	2,487	8,057	6,270	1,787
	2,487	8,062	6,173	1,889
	2,487	8,051	6,189	1,862
	2,488	8,031	6,263	1,768
	2,488	8,049	6,205	1,844
	2,497	8,061	6,243	1,818
	2,485	8,095	6,287	1,808
	2,490	8,073	6,145	1,928
	2,487	8,042	6,181	1,861
	2,489	8,039	6,232	1,807
ŚREDNIA:	2,488	8,056	6,218	1,837

h -grubości optyczne płytek

h_d – głębokości rysy znajdującej się na dolnej powierzchni płytki

h_g - głębokości rysy znajdującej się na górnej powierzchni płytki

d- grubość rzeczywiste płytek

Δd= 0,04mm

Δh = 0,03mm

$$n\ = \ \frac{d}{h}$$

$$n\ = \ \frac{2,488}{1,837}$$

n = 1,354

$$|n| = \left| \frac{1}{h} \right|*\left| d \right| + \left| \frac{d}{- h^{2}} \right|*\left| h \right|$$

$$\left| n \right| = \left| \frac{1}{1,837} \right|*\left| 0,04 \right| + \left| \frac{2,488}{- ({1,837)}^{2}} \right|*\left| 0,03 \right| = 0,021 + 0,022 = 0,043$$