fiz 66, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, fizyka, sprawozdania, Sprawozdania


Amina Bassil 25.02.2005

WTŻ

Rok 1 wieczorowe gr. 2

Piątek, 16.00.

Sprawozdanie z ćwiczenia:

Wyznaczanie współczynnika załamania światła metodą pomiaru kąta najmniejszego odchylenia (ćw. 66)

Wstęp teoretyczny:

Prawo odbicia i załamania światła:

Prawo opisujące zjawisko załamania światła:

n = sin α / sin β = v/u,

Gdzie: n - współczynnik względny załamania, α - kąt padania fali (kąt zawarty pomiędzy normalną do powierzchni rozdziału ośrodków a kierunkiem rozchodzenia się fali padającej), β - kąt załamania fali (kąt zawarty pomiędzy normalną do powierzchni rozdziału ośrodków a kierunkiem rozchodzenia się fali załamanej), v i u - prędkości fazowe fali odpowiednio w I i II ośrodku.

Kąt odbicia fali (kąt zawarty pomiędzy kierunkiem rozprzestrzeniania się odbitej fali a normalną do odbijającej powierzchni) równy jest kątowi jej padania (zawartego pomiędzy kierunkiem padania a normalną do powierzchni), oba kąty leżą w jednej płaszczyźnie prostopadłej do odbijającej powierzchni.

Bezwzględny i względny współczynnik załamania:

Wielkość charakteryzująca zjawisko załamania fali. Wyróżnia się współczynnik załamania bezwzględny, równy stosunkowi prędkości światła w próżni do prędkości fazowej fali w danym ośrodku (n=c/v), oraz względny - pewnego ośrodka II względem ośrodka I (n2,1=v1/v2)- równy ilorazowi współczynników załamania bezwględnych ośrodków II i I. Współczynnik załamania zależy od długości fali.

Pryzmat: Jest to bryła z materiału przezroczystego, o co najmniej dwóch ścianach płaskich nachylonych do siebie pod pewnym kątem. Podstawowy typ pryzmatu to szklana bryła o prostokątnej podstawie i trójkątnym przekroju (pryzmat trójgraniasty). Promień światła wnikając do pryzmatu ulega załamaniu na obu skośnych powierzchniach pryzmatu.

Spektrometr optyczny: to urządzenie służące do otrzymywania i analizy widma promieniowania świetlnego (od podczerwieni do ultrafioletu). Najczęściej stosuje się spektrometry optyczne, które tworzą widma w ten sposób, że światło o różnych długościach fali kierowane jest pod różnym kątem (załamanie światła, pryzmat), albo dzięki wykorzystaniu różnicy długości dróg optycznych ugiętych i interferujących ze sobą promieni (siatka dyfrakcyjna, płytka Lummera-Gehreckego).

Radian: [rad], w układzie SI uzupełniająca jednostka kąta płaskiego.

Jest to kąt płaski zawarty pomiędzy promieniami koła, wycinający z okręgu tego koła łuk o długości równej promieniowi, tak więc 1 rad (z definicji) = 360°/2π ≈≈57,29578°

Stopień: [°], jednostka miary kąta płaskiego równa 1/360 kąta pełnego. 1° = 2π/360 rad≈ 0,017453 rad. Stopień dzieli się na 60 minut łuku (') lub 3600 sekund łuku (").


Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie kąta łamiącego pryzmatu oraz kąta najmniejszego odchylenia, a następnie korzystając z tych wartości obliczenie współczynnika załamania światła.

Wykonanie doświadczenia:

Pierwszą czynnością było odpowiednie ustawienie spektrometru - najważniejsze to: umiejscowienie źródła światła tak, aby padało przez szczelinę kolimatora oraz ostrości lunetki, aby widzieć obraz szczeliny.

Wyznaczanie kąta łamiącego pryzmatu.

Po odpowiednim ustawieniu spektrometru, znaleźliśmy kąty odbicia od pierwszej i drugiej ściany, notując kolejno po trzy wskazania dla noniuszy A i B. Następnie obracając stolikiem znaleźliśmy odbicie od drugiej ściany i trzykrotnie powtarzając tą czynność, zanotowaliśmy wyniki.

Obliczyliśmy różnicę Ψ położeń dla obu ścian, dzięki temu mogliśmy wyznaczyć kąt łamiący dla poszczególnych wskazań i ostatecznie obliczyliśmy jego średnią wartość, gdzie φ=45º56

Wyznaczanie kąta najmniejszego odchylenia.

Zmieniliśmy źródło światła, ustawiając przed szczeliną kolimatora lampę neonową. Następnie obracając stolikiem szukaliśmy rozszczepionego obrazu szczeliny, w takim położeniu, aby zbliżał się on do osi kolimatora. Dla miejsca, w którym zmieniał kierunek ruchu, zapisywaliśmy wskazania noniuszy A i B położenia lunety przy najmniejszym odchyleniu - położenie to wyznaczaliśmy trzykrotnie.

Następnie ustaliliśmy położenie lunetki dla promienia nieodchylonego, ustawiając ja na wprost kolimatora, również te wskazania dla noniuszy A i B wyznaczaliśmy trzykrotnie.

Z otrzymanych wyników obliczyliśmy poszczególne wartości kąta najmniejszego odchylenia oraz ich średnią, skąd δ=236º44

Podstawiając do wzoru, wyliczyliśmy współczynnik załamania n, a następnie błąd w radianach oraz błąd procentowy.

Obliczenia oraz rachunek błędów:

Wyniki pomiarów oraz obliczenia kąta łamiącego, kąta najmniejszego odchylenia oraz rachunek błędów znajdują się na dołączonej kartce.

Wnioski:

Współczynnik załamania światła, po uwzględnieniu błędu, wyniósł od 1,57 do 1,63, co wskazuje na to, że pryzmat był zrobiony ze szkła. Porównanie do wartości tablicowych: dla ciał stałych współczynnik załamania (bezwzględny) zawarty jest (dla światła żółtego linii sodu) w przedziale 1,3-4,0 (np. dla szkła kwarcowego wynosi 1,46, dla szkła typu kron 1,50 - 1,52, dla szkła typu flint 1,60 - 1,64, dla ołowianego 1,75, dla soli kuchennej 1,54, a dla diamentu 2,41).



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
fiz 13, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, fizyka, sprawozdania, Sprawozdania
fiz 24, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, fizyka, sprawozdania, Sprawozdania
fiz 64, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, fizyka, sprawozdania, Sprawozdania
fiz 62 poprawione, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, fizyka, sprawozdania, Sprawo
chemia fiz spr połączone, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, wyklady II rok, od ol
Obliczenia91, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, wyklady II rok, od kaski
Przedmiotem ergonomii ost, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, wyklady II rok, BHP
7, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, fizyka, sprawozdania, Sprawozdania
podstawy test, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, wyklady II rok, PODSTAWY ŻYWIENI
chemia fizyczna 1-1, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, wyklady II rok, chem org,
B Egzamin testowy z przedmiotu, SGGW - Technologia żywnosci, II semestr, SEMESTR 2, wyklady II rok,

więcej podobnych podstron