Laboratorium fizyki CMF PŁ
Dzień 3.11.2010 godzina 815 grupa 6
Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki
semestr I rok akademicki 2010/2011
ocena _____
Wstęp teoretyczny:
Tematem niniejszego sprawozdania jest zjawosko załamania mikrofali. Mikrofale cechują się podobnymi własciwościami jak inne typy fal, więc rozchodzą sie w ośrodkach jednorodnych po liniach prostych i ze stałą predkością. Podczas przejścia z jednego ośrodka do innego następuje zmiana prędkości rozchodzenia się fali, a także jej załamanie.
V1 - prędkość fali w pierwszym ośrodku
V2 - prędkość fali w drugim ośrodku
n1 - współczynnik załamania pierwszego ośrodka
n2 - współczynnik załamania drugiego ośrodka
- kąt padania fali na granicę ośrodków (względem normalnej)
- kąt załamania fali po przejściu przez granicę (względem normalnej)
Na rysunku przedstawiony został przypadek gdzie V1 > V2, czyli fala przechodzi do ośrodka o większej gęstości, można zatem napisać:
V1 > V2
n1 < n2
V1 < V2
n1 > n2
Aby załamanie fali miało miejsce, oba ośrodki muszą być dla danego rodzaju fali przenikalne, czyli nie mogą zatrzymywać fali.
Nr pomiaru |
Kąt załamania fali [rad] |
Kąt załamania fali |
[rad] |
[rad] |
1 |
0,23 |
13 |
0,02 |
20 |
2 |
0,22 |
12,8 |
||
3 |
0,21 |
12,2 |
||
4 |
0,21 |
12,1 |
Wartość średnia kąta wynosi 0,22 [rad] czyli 12,8o [rad]
Schemat pryzmatu:
- kąt załamania fali
kat padania fali wynosi 90o
Obliczamy współczynnik załamania np (granulek polistyrenowych), oraz jego błąd korzystając ze wzoru:
(tu wpiszemy odręcznie obliczenia)
Obliczamy prędkość rozchodzenia się mikrofal w polistyrenie, korzystając ze wzoru:
(tu wpiszemy odręcznie obliczenia)
Wnioski:
Forma pryzmatu nie miała wpływu na doświadczenie załamania promieniowania mikrofal z związku z tym, że jest niewidoczna z punktu widzenia mikrofali. Przenikalność jest zmienna zależna od użytych substancji w doświadczeniu. Skuteczność wykorzystanej metody w doświadczeniu wyznaczania prędkości i współczynnika załamania mikrofal w granulkach polistyrenu oceniam na bardzo dokładną, nawet po uwzględnieniu błędów pomiaru.
Przykłady współczynników załamania światła widzialnego
o długości 580 nm dla różnych substancji:
Ośrodek |
Współczynnik załamania |
próżnia |
1 |
Powietrze (1013hPa,20°C) |
1,003 |
woda |
1,33 |
diament |
2,417 |
chlorek sodu |
1,53 |
Kod ćwiczenia |
Tytuł ćwiczenia |
E4B |
Załamanie promieniowania mikrofalowego w pryzmacie |
Damian Żaczek
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
imię i nazwisko
nr indeksu 163785
Adrian Nowak
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
imię i nazwisko
nr indeksu 163709
Marcjan Kolanowski
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
imię i nazwisko
nr indeksu
V1
V2
n1
n2
fala