SPRAWOZDANIE
Z
ĆWICZENIA
NUMER
20
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA PRZY UŻYCIU MIKROSKOPU OPTYCZNEGO.
ZESPÓŁ 9:
DAGMARA GADOMSKA
AGNIESZKA KUCHARSKA
Cel ćwiczenia:
Poznanie metody pomiaru współczynnika załamania światła przy użyciu mikroskopu optycznego.
2. Część doświadczalna:
Pomiary współczynnika załamania światła przeprowadzałyśmy kolejno dla trzech rodzajów płytek płasko - równoległych: ze szkła, szkła organicznego (plex) i kwarcu.
Wykonanie pomiarów:
Za pomocą śruby mikrometrycznej dokonałyśmy 10 pomiarów dla płytki ze szkła, szkła organicznego i kwarcu:
|
plexi |
szkło |
kwarc |
|
d [mm] |
d [mm] |
d [mm] |
1 |
3.91 |
1.94 |
2.27 |
2 |
3.90 |
1.94 |
2.25 |
3 |
3.90 |
1.92 |
2.29 |
4 |
3.91 |
1.93 |
2.28 |
5 |
3.89 |
1.94 |
2.29 |
6 |
3.89 |
1.93 |
2.27 |
7 |
3.90 |
1.92 |
2.28 |
8 |
3.89 |
1.93 |
2.25 |
9 |
3.89 |
1.94 |
2.26 |
10 |
3.90 |
1.94 |
2.27 |
suma |
38.98 |
19.33 |
22.71 |
średnie |
3.90 |
1.93 |
2.27 |
Następnie posługując się mikroskopem optycznym odczytałyśmy wartości, na czujniku zegarowym, dla każdej z płytek, ostrego pola widzenia dolnej powierzchni płytki, a następnie górnej powierzchni:
|
|
szkło |
|
|
kwarc |
|
|
plexi |
|
|
a1 [mm] |
a2 [mm] |
a [mm] |
a1 [mm] |
a2 [mm] |
a [mm] |
a1 [mm] |
a2 [mm] |
a [mm] |
1 |
10.20 |
8.96 |
1.24 |
10.50 |
8.92 |
1.58 |
9.60 |
7.00 |
2.60 |
2 |
10.20 |
8.94 |
1.26 |
10.50 |
8.92 |
1.58 |
9.60 |
7.00 |
2.60 |
3 |
10.21 |
8.97 |
1.24 |
10.49 |
8.92 |
1.57 |
9.62 |
7.00 |
2.62 |
4 |
10.20 |
8.96 |
1.24 |
10.50 |
8.91 |
1.59 |
9.61 |
7.00 |
2.61 |
5 |
10.22 |
8.95 |
1.27 |
10.49 |
8.92 |
1.57 |
9.61 |
6.99 |
2.62 |
6 |
10.21 |
8.96 |
1.25 |
10.49 |
8.91 |
1.58 |
9.59 |
7.00 |
2.59 |
suma |
|
|
7.50 |
|
|
9.47 |
|
|
15.64 |
średnie |
|
|
1.25 |
|
|
1.58 |
|
|
2.61 |
Obliczenia:
Z otrzymanych danych obliczyłyśmy współczynnik załamania, zgodnie ze wzorem:
A następnie średni błąd kwadratowy załamania światła ze wzoru:
,
gdzie:
oraz
Współczynnik załamania światła z naszych obliczeń wynosi:
dla szkła:
n = 1,544 ± 0,008
dla plexi:
n = 1,494 ± 0,003
dla kwarcu:
n = 1,437 ± 0,004
Wnioski:
Otrzymane przez nas wyniki różnią się wyników zamieszczonych w Tablicach:
współczynnik załamania n wyliczony przez nas: |
ośrodek |
współczynnik załamania z Tablic: (dla λ = 5890 Å) |
1,544 |
szkło |
1,52 - 1,66 |
1,494 |
polietylen |
1,50 - 1,54 |
1,437 |
topiony kwarc |
1,459 |
Różnice w współczynniku załamania poszczególnych płytek wynikają z ich własności chemicznych a nie fizycznych, ma na to wpływ ich budowa - skład chemiczny, a nie grubość.
Błąd pomiaru może mieć wiele przyczyn:
niedokładne ustawianie śruby mikrometrycznej oraz ostrości,
błąd paralaksy przy odczycie wartości ze śruby mikrometrycznej i czujnika zegarowego,
błąd czujnika i śruby,
zmęczenia oka.