Numer ćwiczenia
9 |
Temat ćwiczenia
Współczynnik załamania ciał stałych |
Ocena z teorii |
Numer zespołu
7 |
Nazwisko i imię
Fiołek Robert
|
Ocena zaliczenia ćwiczenia
|
Data
15.03.2006 |
Wydział, rok, grupa
EAIiE, AiR rok I, gr. I
|
Uwagi |
Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie współczynnika załamania światła dla ciał stałych metodą mikroskopu.
Wymagane wiadomości teoretyczne:
Współczynnik załamania:
Gdy wiązka światła przechodzi przez dwa ośrodki o różnych własnościach optycznych, to na powierzchni granicznej częściowo zostaje odbita a częściowo przechodzi do drugiego środowiska, ulegając załamaniu (refrakcji).Prawo załamania ma postać:
,
gdzie
jest kątem padania,
jest kątem załamania, natomiast
jest stałą, zwaną współczynnikiem załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1. Współczynnik ten zależy od długości fali światła padającego. Z tego względu załamanie może być wykorzystane do rozłożenia wiązki światła na składowe o różnych długościach fali (barwach). Dla małych kątów
i
prawo załamania możemy wyrazić jako:
Ponadto współczynnik n możemy wyrazić jako stosunek prędkości fali światła w każdym z ośrodków:
Zasada Huygensa:
Wszystkie punkty czoła fali można uważać za źródła nowych fal kulistych. Położenie czoła fali po czasie t będzie dane przez powierzchnię styczną do tych fal kulistych.
Prawo odbicia:
Promień padający, odbity i normalna do powierzchni odbicia są współpłaszczyznowe. Dodatkowo, kąt padania jest równy kątowi odbicia.
Prawo załamania:
Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest dla danych ośrodków stały i równy stosunkowi prędkości fali w ośrodku pierwszym, do prędkości fali w ośrodku drugim. Kąty padania i załamania leżą w tej samej płaszczyźnie.
Całkowite wewnętrzne odbicie:
Jest to zjawisko, w którym nie zachodzi załamanie fali na powierzchni łamiącej. Zachodzi ono, gdy kąt padający jest większy od kąta granicznego Θg, danego wzorem:
Dyspersja światła:
Zjawisko zależności współczynnika załamania światła ośrodka od długości fali światła. Jest ona wywołana rezonansowym oddziaływaniem światła z atomami lub cząsteczkami ośrodka. W ośrodkach przezroczystych występuje na ogół dyspersja normalna (światło czerwone jest załamywane słabiej niż fioletowe), dyspersja anomalna jest obserwowana dla fal o długości bliskiej wartości, dla której występuje silna absorpcja światła.
1