308b, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)


Nr ćw.:

308

Data:

06.05.2003

Bartek Banaszak

WBAiIŚ

Semestr:

II

Grupa:
4

Prowadzący:
Jędrzej Łukasiewicz

Przygotowanie:

Wykonanie:

Ocena:

Temat: Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą refraktometru Abbego.

  1. Opracowanie teoretyczne:

Prawo załamania światła (Snella)- Promień świetlny na granicy dwóch ośrodków (optycznie gęstszego i optycznie rzadszego) ulega załamaniu tworząc w ośrodku gęstszym mniejszy kąt z normalną do powierzchni niż w ośrodku rzadszym. Przy tym zjawisku wyróżniamy kąt padania oraz kąt załamania promienia świetlnego. Stosunek sinusów obu tych kątów jest wielkością stałą dla danej pary ośrodków i danej długości fali świetlnej.

0x01 graphic

Bezwzględnego współczynnik załamania wyraża się jako stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w danym ośrodku:

0x01 graphic

Bezwzględny współczynnik załamania jest zawsze większy od jedności, ponieważ właśnie w próżni prędkość światła jest największa.

Względny współczynnik załamania wyraża załamanie światła na granicy dwóch ośrodków materialnych- jest to stosunek bezwzględnych współczynników załamania właśnie tych ośrodków:

0x01 graphic

Całkowite odbicie wewnętrzne zachodzi przy kącie granicznym. Promienie, które biegną z ośrodka optycznie gęstszego do rzadszego odchylają się od prostopadłej tym bardziej, im większy jest kąt padania α. Kąt załamania osiąga 90O przy pewnym kącie αg, czyli tzw. kącie granicznym- wtedy promień nie przechodzi do ośrodka optycznie rzadszego. Tak więc- przy kącie granicznym oraz przy większych kątach padania promienie ulegają całkowitemu odbiciu.

0x01 graphic

Refraktometr Abbego (zasada działania)- Należy tak ustawić pryzmaty, by część światła padała na ciecz pod kątem granicznym. Przy takim biegu promienia świetlnego w polu widzenia lunetki zauważymy obszar jasny i ciemny. Położenie granicy między tymi obszarami zależy od wartości współczynnika załamania cieczy. Granica ta jest naprowadzana na środek pola widzenia przez obrót pryzmatów za pomocą pokrętła sprzężonego z podziałką, z której odczytuje się wartość współczynnika załamania.

  1. Dane eksperymentalne:

Stężenie

Pomiar

H2O

10%

30%

50%

70%

I

1,33

1,34

1,37

1,4

1,426

II

1,331

1,342

1,372

1,401

1,429

III

1,329

1,341

1,373

1,4

1,425

IV

1,33

1,34

1,37

1,399

1,428

V

1,332

1,342

1,371

1,402

1,426

Tabelka 1

Temperatura

Stężenie 50%

25ºC

1,4

30ºC

1,399

35ºC

1,399

40ºC

1,398

45ºC

1,397

50ºC

1,396

55ºC

1,395

60ºC

1,394

65ºC

1,393

Tabelka 2

  1. Obliczenia:

H2O

10%

30%

50%

70%

średnia

1,3304

1,341

1,3712

1,4004

1,4268

Dane potrzebne do wykonania wykresu obliczyłem w programie Stats:

Współczynniki nachylenia (współczynnik a): 0,001405

Przecięcie z osią Y (współczynnik b): 1,329

Niepewność współczynnika nachylenia: 2,81366E-5

Niepewność przecięcia z osią Y: 0,0011326

Współczynnik korelacji: 0,9994

  1. Błędy:

Uwaga: wykonałem 5 pomiarów, wiec wynik mnożę przez współczynnik Studenta- Fishera, który w tym przypadku wynosi tn = 1.2.

Stężenie

Pomiar

H2O

10%

30%

50%

70%

Współczynnik
załamania n

1,3304

1,341

1,3712

1,4004

1,4268

Odchylenie

standardowe σ

0,000509902

0,000447214

0,000583095

0,000509902

0,000734847

σ * 1,2

0,0006118824

0,0005366568

0,000699714

0,0006118824

0,0008818164

Błąd systematyczny wynosi 0,001

  1. Zestawienie wyników:

H2O: n = 1,3304 ± 0,001

10%: n = 1,341 ± 0,001

30%: n = 1,3712 ± 0,001

50%: n = 1,4004 ± 0,001

70%: n = 1,4268 ± 0,001

Dane potrzebne do wykonania wykresu obliczyłem w programie Stats:

Współczynniki nachylenia (współczynnik a): -0,000176667

Przecięcie z osią Y (współczynnik b): 1,40473

Niepewność współczynnika nachylenia: 8,3887E-6

Niepewność przecięcia z osią Y: 0,000392719

Współczynnik korelacji: -0,9922

  1. Wnioski:

Otrzymane wyniki wykazują na liniową zależność bezwzględnego współczynnika załamania od temperatury dla roztworu gliceryny o stężeniu procentowym= 50%. Można zatem przyjąć, że dla każdej wartości stężenia roztworu zależność będzie liniowa. Wraz ze wzrostem stężenia roztworu wzrasta zdolność do załamywania światła przez dany roztwór. Współczynnik załamania świtała dla danego stężenia malej ze wzrostem temperatury.

3



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
304, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
206 (2), Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
Ohma prawo, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
100t, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
101t, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
310, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne1
201t, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
108Doman, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
109Doman, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
207Doman, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
100t, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria, Laborki- inne2
zad 202, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria
moje 202, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria
lab, Polibuda, studia, S12, Fiza, Lab, Fizyka- laboratoria
105, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
107, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
109, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
104, Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)
206 (1), Polibuda, II semestr, Fizyka laboratoria, Fizyka- laboratoria, Laborki- (Bob 2k2 2k3)

więcej podobnych podstron