Zalamanie swiatla w powietrzu


Laboratorium z fizyki.

Wyznaczanie współczynnika załamania światła

w powietrzu.

ćwiczenie nr.6

Sekcja nr :4

1. WSTĘP.

W celu wyznaczenia współczynnika załamania światła w gazie można wykorzystać zjawisko interferencji wiązek światła spójnego, pochodzących z dwóch szczelin. Wiązka światła z punktowego źródła światła dociera do dwóch szczelin S1 i S2.

Wiązki świetlne wychodzące ze szczelin ulegają interferencji w punkcie obserwacji. Drogi r1 i r2 przebyte przez wiązki wynoszą :

gdzie :

L - odległość szczelin od płaszczyzny obserwacji

d - wzajemna odległość szczelin

x,y - współrzędne punktu obserwacji

Ponieważ różnica dróg przebytych przez promienie wynosi:

przy założeniu, że r1 ≈ r2 ≈ L.

2. OPIS PRZEBIEGU ĆWICZENIA.

W doświadczeniu tym użyto interferometru (refraktometru) szczelinowego wykorzystującego zjawisko interferencji wiązek światła spójnego pochodzących z dwóch szczelin.

Do jednej z kuwet podłączona jest pompa umożliwiająca dokonanie niewielkich zmian ciśnienia powietrza w stosunku do ciśnienia atmosferycznego. Obraz interferencyjny w płaszczyźnie obserwacji stanowić dwa układy prążków, przy czym jeden z nich jest stałym układem prążków odniesienia. Układ ten powstaje wskutek interferencji wiązek światła biegnących poniżej kuwet. Zmiana współczynnika załamania ośrodka na drodze jednej z wiązek przechodzących przez kuwety powoduje zmian rzędu widma Δm, którą obserwuje się jako przesunięcie układu prążków pomiarowych względem układu prążków odniesienia.

Zmieniając skokowo ciśnienie w jednej z kuwet interferometru, odczytano dla każdej wartości ciśnienia p wskazania śruby mikrometrycznej, przy którym górne i dolne prążki interferencyjne pokrywały się. Ciśnienie nieco wyższe (p0+Δp) i nieco niższe od aktualnego uzyskano za pomocą pompki, przekładając wąż na odpowiedni jej wylot. Pomiary starano się wykonać dla całego zakresu pomiarowego manometru wodnego, służącego do pomiaru Δp. Następnie dokonano pomiaru ciśnienia atmosferycznego po wskazywanego przez barometr rtęciowy.

p0=975.2 hPa

Wyniki pomiarów przedstawiono w tabelce :

Δl/

[działki]

Δl/lo

[μm/μm]

ΔP

[mm H2O]

ΔP

[hPa]

ΔP/Po

[hPa/hPa]

Nadciśnienie

28

1.12E -06

45

4.414

0.004527

21

8.4E -07

24

2.354

0.002414

13

5.2E -07

12

1.177

0.001207

26

1.04E -06

39

3.825

0.003923

23

9.2E -07

35

3.433

0.003521

19

7.6E -07

15

1.471

0.001509

Podciśnienie

-20

-8E -07

-24

-2.354

-0.00241

-29

-1.16E -06

-32

-3.139

-0.00322

-30

-1.2E -06

-45

-4.414

-0.00453

-34

-1.36E -06

-50

-4.905

-0.00503

-64

-2.56E -06

-60

-5.886

-0.00604

Na podstawie otrzymanych wyników można wykreślić zależność Δl/lo w funkcji względnej zmiany ciśnienia. Współczynnik kierunkowy prostej na wykresie wynosi 0.0003214 ( ± 0.0000569).

Z podanego wzoru n=1+a można obliczyć współczynnik załamania światła.

Po podstawieniu n =1.000321 ( ± 0.0000569).

Współczynnik załamania światła w powietrzu wynosi po zaokrągleniu

1,00032 ( ± 0,00006) i zależy liniowo od ciśnienia co można zaobserwować na załączonym wykresie.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Laboratorium 7 Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu
Zalamanie swiatla w powietrzu2
Zalamamie swiatla w powietrzu, Temat:
Wspolczynnik zalamania swiatla w powietrzu, Strona tytu˙owa
Laboratorium 7 - Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu (2), Politechnika Śląska
Laboratorium 7 - Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu (2), Politechnika Śląska
Wyznaczanie wspolczynnika zalamania swiatla w powietrzu, fff, dużo
Laboratorium 7 Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu (2)
Laboratorium 7 - Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu (3), Politechnika Śląska w
Zalamanie swiatla w powietrzu3
Laboratorium 7 Wyznaczanie współczynnika załamania światła w powietrzu
Zalamanie swiatla w powietrzu
Zalamanie swiatla w powietrzu1
Laborka 6 Współczynnik załamania światła
Pomiar współczynnika załamania światła oraz wyznaczanie stężenia roztworów metodą refraktometryczną
Prawo zalamania swiatla
Współczynnik załamania światła dla cieczy
Wyznaczanie współczynnika załamania światła metodą najmniejszego odchylenia w pryzmacie sprawkox
DESTYLACJA FRAKCYJNA I OZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA

więcej podobnych podstron