Abako Łukasz Noske Rafał SP-PC11/1/1				3-03-2012
ĆWICZENIE LABORATORYJNE Z FIZYKI Temat : O3 - „Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru Abbego”.
			Prowadzący ćwiczenie:
			Ocena:

1.Wstęp

Celem pracy było wyznaczenie współczynników załamania światła dla czterech cieczy: gliceryny, oleju silnikowego, denaturatu i wody aby następnie na podstawie pomiarów obliczenie miary kątów granicznych dla każdej z tych cieczy. Pomiarów dokonałyśmy refraktometrem Abbego wykorzystującego zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia. Dla każdej z cieczy wykonałyśmy pięć pomiarów w stałej temperaturze. Cienką warstewkę każdej z substancji za pomocą pipety wprowadzałyśmy pomiędzy dwa pryzmaty (tworzące w refraktometrze tzw. kostkę). Refraktometr został oświetlony białym światłem rozproszonym. Promienie przechodzące przez warstwę cieczy ulegały częściowo całkowitemu odbiciu a częściowo przechodziły przez kostkę niezmienione. W związku z tym w lunetce L₁ można było zaobserwować pole jasne i ciemne oddzielone od siebie rozmytą granicą. Obracając gałką1 redukowałyśmy rozmycie(dyspersję) a następnie, przy pomocy gałki2, ustawiałyśmy wyraźną już linię graniczną na skrzyżowaniu nitek pajęczych. W lunetce L₂ można było odczytać wynik tzn. wartość współczynnika załamania. Wyniki doświadczenia zawarte zostały w odpowiednich tabelach.

2. Tabele z pomiarami

Nazwa cieczy	Współczynnik załamania
		1	2	3	4	5	Średnia	Błąd odczytu	Kąt graniczny α= arcsin(1\n)
Gliceryna	1,477	1,473	1,473	1,474	1,473	1,474	0,001	42ş43'14”
Olej silnikowy	1,470	1,471	1,470	1,470	1,469	1,470	0,001	42ş51'53”
Denaturat	1,378	1,378	1,379	1,378	1,378	1,378	0,001	46ş31'34”
Woda	1,333	1,333	1,333	1,332	1,333	1,333	0,001	48ş36'23”

Nazwa cieczy: Woda	Współczynnik załamania
		t1	t1+3º	t1+6º	t1+9º	t1+12º	t1+15º	t1+18º	t1+21º	t1+24º	t1+27º	t1+30º	Błąd odczytu
Temp ºC	16	19	22	25	28	31	34	37	40	43	46	Δt =1º C
n	1,334	1,332	1,333	1,334	1,333	1,333	1,332	1,332	1,331	1,331	1,331	Δn = 0,001

3.Obliczenia

Gliceryna: n_tab=1,468

n₁: ∆n=0,009 δn=1%

n₂: ∆n=0,005 δn=1%

n₃: ∆n=0,005 δn=1%

n₄: ∆n=0,006 δn=1%

n₅: ∆n=0,005 δn=1%

n_śr: n_śr=1,474 α_gr=arcsin(1/n_śr)=42º43'14”

Olej silnikowy: n_tab=1,479

n₁: ∆n=0,009 δn=1%

n₂: ∆n=0,008 δn=1%

n₃: ∆n=0,009 δn=1%

n₄: ∆n=0,009 δn=1%

n₅: ∆n=0,010 δn=1%

n_śr: n_śr=1,470 α_gr= arcsin(1/n_śr)=42º51'53”

Denaturat: n_tab=1,362

n₁: ∆n=0,016 δn=2%

n₂: ∆n=0,016 δn=2%

n₃: ∆n=0,017 δn=2%

n₄: ∆n=0,016 δn=2%

n₅: ∆n=0,016 δn=2%

n_śr: n_śr=1,378 α_gr= arcsin(1/n_śr)=46º31'34”

Woda: n_tab=1,333

n₁: ∆n=0,000 δn=0%

n₂: ∆n=0,000 δn=0%

n₃: ∆n=0,000 δn=0%

n₄: ∆n=0,001 δn=0%

n₅: ∆n=0,000 δn=0%

n_śr: n_śr=1,333 α_gr= arcsin(1/n_śr)=48º36'23”

4.Ostateczne wynik

Gliceryna: n_śr =1,474(±0,001) α_gr=42º43'14”

Olej silnikowy: n_śr =1,470(±0,001) α_gr =42º51'53”

Denaturat: n_śr =1,378(±0,001) α_gr =46º31'34”

Woda : n_śr =1,333(±0,001) α_gr =48º36'23”

5. Wnioski

Każda z substancji posiada inny, charakterystyczny dla siebie kąt graniczny, który jest odwrotnie proporcjonalny do współczynnika załamania. To znaczy im kąt graniczny jest większy, tym współczynnik załamania jest mniejszy.

W doświadczeniu możemy zaobserwować dużą dokładność pomiarów. Otrzymane wyniki są bardzo zbliżone do wartości podawanych w tablicach fizycznych i mieszczą się w granicy błędu. Oczywiście doświadczenie to jest obarczone pewnym błędem spowodowanym głównie niedokładnością odczytu wskazań refraktometru przez przeprowadzających ćwiczenie.

Wraz ze wzrostem temperatury współczynnik załamania dla wody maleje. Jest to jednak spadek minimalny rzędu 0,001.

6. Załączniki

1) Tabela z pomiarami

2) Wykres zależności współczynnika załamania od temperatury

5

---