POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
||
LABORATORIUM FIZYKI |
Ćwicz. nr 2.1 |
|
TEMAT: Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła Od stężenia roztworu |
DATA: 05.12.2000 |
|
WYKONAŁ: Tymoszyński Piotr |
GRUPA: ED 3.7 |
OCENA: |
KRÓTKA TEORIA:
Światłem w ujęciu optyki falowej nazywamy promieniowanie elektromagnetyczne emitowane z atomów i cząsteczek znajdujących się w stanie wzbudzonym. Zakres długości fal światła, na które reaguje oko ludzkie zawiera się w przedziale od λF=0.38 10-6m. do λC=0.78 10-6m. Dołączając do tego przedziału promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, otrzymujemy pełen zakres tzw. promieniowania optycznego W oparciu o teorię światła można teoretycznie wyjaśnić zjawisko refrakcji.
Zjawisko refrakcji światła nazywamy w ogólności zachowanie się światła na granicy dwóch ośrodków o różnych własnościach optycznych. Nie wnikając szczegółowiej w naturę fizyczną tego zjawiska stwierdzamy że, promień świetlny na granicy dwóch ośrodków częściowo odbija się, a częściowo załamuje. Bardzo dokładne wyznaczenie wartości kąta αg-(kąt graniczny), a co za tym idzie i współczynnika załamania ośrodka n, umożliwia przyrząd optyczny zwany refraktometrem. Spośród wielu typów refraktometrów, różniących się budową i działaniem, najczęściej używane są refraktometry Abbego.
Tabela wyników uzyskanych na laboratorium
|
nD |
n |
||
|
|
1 |
2 |
3 |
0 |
1,3328 |
1,3328 |
1,3328 |
1,3328 |
20 |
1,353567 |
1,3537 |
1,3534 |
1,3536 |
40 |
1,373233 |
1,3732 |
1,3733 |
1,3732 |
60 |
1,393867 |
1,3939 |
1,3939 |
1,3938 |
80 |
1,411867 |
1,4118 |
1,4119 |
1,4119 |
100 |
1,4302 |
1,4302 |
1,4301 |
1,4303 |
Wykres zależności nD od stężenia roztworu C%
Tabela wyników uzyskanych na podstawie laboratorium
Lp |
nD |
z |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
1,3625 |
41,5 |
|
nDśr |
1,3626 |
1,3837 |
1,4027 |
|
1,3629 |
41,8 |
|
|
|
|
|
1 |
1,3623 |
41,9 |
|
zśr |
41,86 |
42 |
42,24 |
|
1,3629 |
42 |
|
|
|
|
|
|
1,3628 |
42,1 |
|
Cx% |
30 |
50 |
70 |
|
1,3839 |
42 |
|
|
|
|
|
|
1,3839 |
41,8 |
|
A |
|
|
|
2 |
1,3839 |
42,1 |
|
|
|
|
|
|
1,3834 |
42 |
|
B |
|
|
|
|
1,3834 |
42,1 |
|
|
|
|
|
|
1,4027 |
42,2 |
|
δ |
|
|
|
|
1,4028 |
42,6 |
|
|
|
|
|
|
1,4028 |
42,3 |
|
T[K] |
297,15 |
297,15 |
297,15 |
|
1,4027 |
42,5 |
|
|
|
|
|
3 |
1,4028 |
42,4 |
|
ds. |
|
|
|
|
1,4029 |
42 |
|
|
|
|
|
|
1,4028 |
42 |
|
dw |
|
|
|
|
1,4028 |
41,9 |
|
|
|
|
|
|
1,4027 |
42 |
|
|
|
|
|
|
1,4028 |
42,5 |
|
|
|
|
|
L.p |
Xi |
Yi |
Xi2 |
Xiyi |
Wi |
A |
B |
1 |
0,2 |
1,3547 |
0,04 |
0,27094 |
1 |
0,121 |
1,3328 |
2 |
0,4 |
1,3779 |
0,16 |
0,55116 |
1 |
|
|
3 |
0,6 |
1,4009 |
0,36 |
0,84054 |
1 |
|
|
4 |
0,8 |
1,4225 |
0,64 |
1,138 |
1 |
|
|
5 |
1 |
1,46286 |
1 |
1,46286 |
1 |
|
|
|
Σxi=3 |
Σyi= 7,01886 |
Σxi2= 2,2 |
Σxiyi= 4,2635 |
Σwi=5 |
|
D = = 1,222 y'=a*xi+b
a = = 0,121
L.p |
xi |
b |
a |
Yi |
y'i |
Δy |
(Δy)2 |
Wi |
1 |
0,2 |
1,3328 |
0,121 |
1,3547 |
1,357 |
0,0023 |
0,000005 |
1 |
2 |
0,4 |
|
|
1,3779 |
1,3812 |
0,0033 |
0,00001 |
1 |
3 |
0,6 |
|
|
1,4009 |
1,4054 |
0,0045 |
0,00002 |
1 |
4 |
0,8 |
|
|
1,4225 |
1,4296 |
0,0071 |
0,00005 |
1 |
5 |
1 |
|
|
1,46286 |
1,4538 |
-0,009 |
0,000082 |
1 |
|
Σ(Δy)2= 0,000167 |
Σwi=5 |
∆a = = 0,015
∆b = = 0,01
równanie interesującej nas prostej zapiszemy następująco:
y = (a+-∆a)x + (b+-∆b)
współczynnik osłabienia promieniowania γ przez stal wynosi
u = |a| +-∆a
u = (0,121+-0,015)
błąd względny
δa = (0,015) / (0,121) = 0,1239 i procentowo δu = 12,39 %
δb=(0.01)/(1.3328)=0,0075 i procentowo 0,75%
1
2