Laboratorium fizyki CMF PŁ

Dzień: Środa x1 godzina: 8:15 grupa: 2c1

Wydział EEIiA

semestr 2 rok akademicki 2005/2006

ocena _____

1. Cel i przebieg doświadczenia

Celem doświadczenia było wyznaczenie prędkości światła w powietrzu oraz zbadanie współczynnika załamania dla światła. W doświadczeniu użyliśmy następującego układu pomiarowego:

Doświadczenie polegało na puszczaniu wiązki światła przez układ zwierciadeł która po odbiciu wracała do detektora. Sygnał z detektora został przetworzony na obraz wyświetlany na ekranie oscyloskopu. Obrazem była linia pochylona pod pewnym kątem. Następnie układ zwierciadeł został odsuwany na taka odległość aż na ekranie pojawiła się linia pochylona o ten sam kąt w przeciwna stronę. Drugą częścią doświadczenia było przepuszczenie wiązki światła przez rurę z wodą o długości 100 cm. W ten sposób otrzymane odległości zostały zapisywane w tabeli wyników

2. Tabela wyników

	Odlagłość początkowa	Odległość po przesunięciu	Odległość z rurą wody
1	0 cm	152 cm	132,5 cm
2	2,5 cm	150,5 cm	126,5 cm
3	1 cm	148 cm	124 cm
4	4,5 cm	153,5 cm	132,5 cm
5	6,5 cm	153,5 cm	135,5 cm
6	7,5 cm	154 cm	135 cm
7	8,5 cm	154,5 cm	131 cm
8	14 cm	155 cm	134,5 cm
9	15,5 cm	155 cm	136,5 cm
10	18,5 cm	155 cm	137 cm

3. Obliczenia

Prędkość światła w powietrzu:

gdzie

Δl to zwiększona droga wiązki światła dająca zmianę fazy o 180^o

Δx to droga pokonana przez światło

f to częstotliwość modulacji równa f=50,1 MHz

Δt czas potrzebny światłu na pokonanie drogi Δl=2*Δx

c to prędkość światła

Numer pomiaru	Otrzymana prędkość [m/s]
1	304608
2	294588
3	296592
4	298596
5	294588
6	293586
7	292584
8	282564
9	279457,8
10	273546
średnia	291071,18

Współczynnik załamania światła w wodzie:

gdzie:

l₁ to odległość od źródła do zwierciadła, gdy światło przechodzi przez rurę z wodą,

t₁ to czas, w którym światło przebywa drogę l₁,

l₂ to odległość od źródła do zwierciadła bez rury z wodą,

l_m to długość rury z wodą,

to różnica w odległości między położeniem zwierciadła po przesunięciu, a z rurą.

Numer pomiaru	Otrzymany współczynnik załamania
1	1,39
2	1,48
3	1,48
4	1,42
5	1,36
6	1,38
7	1,47
8	1,41
9	1,37
10	1,36

Średnia współczynnika załamania to 1,402.

4. Wnioski

Na podstawie uzyskanych wyników możemy zauważyć, że wartość światła wyliczona na podstawie doświadczenia jest mniejsza od prędkości światła podawanej w tablicach. Różnica ta wynika z faktu iż pomiary wykonywane były w innych ośrodkach. Podobnie jest z wartością współczynnika, którego wartość jest zbliżona do wartości tablicowej.

Po porównaniu otrzymanych w doświadczeniu wielkości z wielkościami teoretycznymi stwierdzić można, że doświadczenie przebiegło pomyślnie.

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
W1	Pomiar prędkości światła

imię i nazwisko

nr indeksu

imię i nazwisko

nr indeksu

imię i nazwisko

nr indeksu

---