Wydział : |
Imię i nazwisko : Paweł Rzadkowski, Jakub Słocki |
rok I |
Grupa 3 |
Zespół IV |
||||||
Pracownia fizyczna II |
Temat ćwiczenia : Współczynnik załamania światła dla ciał stałych, zbadanie zależności współczynnika od długości fali. |
Ćwiczenie nr: 51 |
||||||||
Data wykonania:
|
Data oddania: |
Zwrot do poprawy: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
Ocena: |
Cel ćwiczenia.
Wyznaczenie współczynnika załamania światła dla ciał stałych metodą mikroskopu.
Zbadanie zależności współczynnika załamania od długości fali.
Wstęp teoretyczny.
Gdy wiązka światła przechodzi przez dwa ośrodki o różnych własnościach optycznych, to na powierzchni granicznej częściowo zostaje odbita, częściowo zaś przechodzi do drugiego środowiska, ulegając załamaniu.
Prawo załamania:
(1)
Wielkość n jest stała zwaną współczynnikiem załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1. Współczynnik załamania zależy od długości fali światła padającego. Z tego względu załamanie może być wykorzystane do rozłożenia wiązki światła na składowe o różnych długościach fali.
Prawa odbicia i załamania są słuszne dla całego widma fal elektromagnetycznych. Z zasady Huygensa wynika, że współczynnik załamania n jest stosunkiem prędkości światła w każdym z ośrodków.
Wskutek załamania światła odległości przedmiotów w środowisku optycznie gęstszym obserwowane z powietrza wydają się mniejsze. Szyba wydaje się cieńsza, przedmioty w wodzie wydają się bliższe powierzchni, itp.
Promień OA prostopadły do powierzchni granicznej wychodzi bez załamania, natomiast OB tworzy z prostopadłą wewnątrz szkła kąt , a w powietrzu kąt , większy od wskutek załamania. Obserwowane promienie wychodzące z płytki są rozbieżne, ich przedłużenia przecinają się w punkcie O1 tworząc obraz pozorny. Odległość O1A równa h stanowi pozorną grubość płytki, podczas gdy AO równe d jest grubością rzeczywistą.
Ponieważ:
(2)
a dla małych kątów:
(3)
Widać z rysunku, że:
(4)
W ten sposób można doświadczalnie wyznaczyć n. Pozorną grubość płytki h wyznaczamy mierząc przesunięcie tubusa mikroskopu między położeniami ostrego widzenia kresek umieszczonych na obu powierzchniach płytki.
Tabele pomiarów.
Rodzaj płytki grubość d [mm] |
grubość h [mm] |
Rodzaj płytki grubość d [mm] |
grubość h [mm] |
Rodzaj płytki grubość d [mm] |
grubość h [mm] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Data i podpis:..............................................
Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego z fizyki (pracownia fizyczna II, ćw. 51).
Wykonali: Paweł Rzadkowski, Jakub Słocki.
1