| Data wykonania ćwiczenia: | PWSZ Leszno | Data oddania sprawozdania: |
|---|---|---|
Nr ćwiczenia: 405 |
TEMAT: Pomiar współczynnika załamania światła za pomocą pryzmatu | OCENA |
| Grupa: |
LABORATORIUM FIZYCZNE
Pojęcia:
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 - Jeżeli wiązka światła pada ukośnie na granicę dwóch ośrodków, to ulega załamaniu. Promień padający, normalna do powierzchni granicznej i promień załamany leżą w jednej płaszczyźnie, a stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest dla danych dwóch ośrodków wielkością stałą, którą nazywamy względnym współczynnikiem załamania n.
ZASADA HUYGENSA: Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane są falami cząstkowymi i interferują ze sobą. Wypadkową powierzchnię falową tworzy powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych i ją właśnie obserwujemy w ośrodku. ZASADA FERMATA: Promień świetlny poruszający się (w dowolnym ośrodku) od punktu A do punktu B przebywa zawsze lokalnie ekstremalną drogę optyczną, czyli taką, na której przebycie potrzeba czasu najkrótszego, bądź najdłuższego z możliwych.
PRZEJŚCIE ŚWIATŁA PRZEZ PRYZMAT: Światło po przejściu przez pryzmat rozszczepia się na barwy składowe. Dla każdej długości fali inny jest kąt załamania. Największy jest on dla barwy fioletowej, a najmniejszy dla barwy czerwonej. Im większa długość fali (mniejsza częstotliwość), tym współczynnik załamania jest mniejszy. Wszystkie składowe : czerwona, pomarańczowa, żółta, zielona, niebieska, fioletowa, tworzą widmo światła białego (widmo ciągłe).
ZJAWISKO DYSPERSJI: W optyce to zależność współczynnika załamania n ośrodka (np. szkła) od długości fali. W efekcie światło o różnych długościach załamane, np. w pryzmacie załamuje się pod różnymi kątami, co daje rozdzielenie światła białego na barwy tęczy zwane rozszczepieniem światła.
n – współczynnik załamania światła
- kąt łamiący pryzmatu =45°±1°
- kąt minimalnego odchylenia
Wyniki pomiarów:
= Δa=0,3 cm Δb=0,3cm
| Położenie plamki odpowiadające kątowi minimalnego odchylenia -a | Odległość pryzmatu od ekranu-b |
|---|---|
| 21 | 45 |
| 24 | 50 |
| 26 | 55 |
| 29 | 60 |
| 31 | 65 |
=arctg0,4666=25°
=arctg0,4800=25°42’
=arctg0,4727=25°18’
=arctg0,4833=25° 48’
=arctg0,4769=25°30’
Obliczenia:
Wyniki są obarczone błędem:
Δη=0,0071*1,2=0,0085
Średni współczynnik załamania światła wynosi:
1,5058