nr ćwicz. 308	data 05.1.2010	Przemysław Gościński Sebastian Miękus	Wydział Elektryczny Kierunek Energetyka	Semestr I	grupa
prowadzący Jędrzej Łukasiewicz	przygotowanie	wykonanie	ocena statecz.

Temat: Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru Abbego.

1.Wstęp:

Prawo załamania światła (Snella).

Promień świetlny na granicy dwóch ośrodków (optycznie gętszego i optycznie rzadszego) ulega załamaniu tworząc w ośrodku gęstszym mniejszy kąt z normalną do powierzchni niż w ośrodku rzadszym. Przy tym zjawisku wyróżniamy kąt padania oraz kąt załamania promienia świetlnego. Stosunek sinusów obu tych kątów jest wielkością stałą dla danej pary ośrodków i danej długości fali świetlnej.

n₁, n₂ - bezwzględne współczynniki załamania światła w ośrodkach.

Bezwzględny współczynnik załamania światła określony jest stosunkiem prędkości światła w próżni c do prędkości światła w danym ośrodku v.

Ze względu na to, że prędkość światła jest największa w próżni, bezwzględny współczynnik załamania światła jest dla wszystkich ośrodków materialnych większy od jedności. Załamanie światła na granicy dwóch ośrodków materialnych jest określone ich względnym współczynnikiem załamania

W praktyce często przyjmuje się, że powietrze ma współczynnik załamania bardzo bliski wartości dla próżni (n=1).

Zależność współczynnika załamania światła od długości fali.

Ponieważ kąt w między promieniem świetlnym w drugim ośrodku a normalną do granicy ośrodków zależy od długości fali, zatem również wartość współczynnika załamania zależy od długości fali. Z tego względu załamanie w odróżnieniu od odbicia moze być wykorzystane do rozłożenia wiązki światła na składowe o róznych długościach fali ( w tym ćwiczeniu efekt niepożądany).

Całkowite wewnętrzne odbicie.

Promienie biegnące z ośrodka optycznie gęstszego do ośrodka optycznie rzadszego odchylają się od normalnej tym bardziej, im większy jest kąt padania a. Dla pewnej jego wartości promień świetlny nie wchodzi nawet do drugiego ośrodka "ślizgając się" po powierzchni granicznej. Co zgodnie z prawem Snella daje:

Przy dalszym zwiększaniu wartości kąta padania promień zaczyna odbijać się od powierzchni granicznej wracając do ośrodka pierwszego.

W większości przypadków mamy do czynienia z dwoma zjawiskami naraz: odbiciem i załamaniem światła na granicy dwóch ośrodków.

2.Pomiary:

Zależność współczynnika załamania od stężenia Gliceryny w temperaturze 16,5°C.

Stężenie roztworu	Współczynnik załamania, n
10 %	1,352
30 %	1,383
50 %	1,402
70 %	1,428
100%	1,470

dn=0,001

Zależność współczynnika załamania od temperatury dla roztworu gliceryny o stężeniu 100%

Temperatura [°C]	20	25	30	35	40	45	50	55	60
Współczynnik załamania, n	1,470	1,470	1,470	1,469	1,468	1,467	1,466	1,465	1,464

dn=0,001

dt=0,5°C

3.Wnioski:

Przeprowadzone pomiary wykazują, że współczynnik załamania rośnie wprost proporcjonalnie do stężenia roztworu wody z gliceryną, wzrost jest funkcją liniową.

Natomiast drugi wykres dowodzi nam, że wraz ze wzrostem temperatury współczynnik n maleje. Błędy mogą wynikać z jakości aparatury badawczej, bądź też błędu odczytu badającego.