POLITECHIKA WROC£AWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z æwiczenia Nr 75
Piotr Leszczyñski	Temat:Wyznaczanie wspó³czynnika za³amania cieczy i i cia³ sta³ych.
Wydzia³ elektroniki Rok I	Data:93.03.09	Ocena:

1. Wstêp.

Celem doœwiadczenia by³o badanie wspó³czynnika za³amania swiat³a za pomoc¹ mikroskopu. Wspó³czynnik za³amania œwiat³a opisuje sposób oddzia³ywania fali elektromagnetycznej (w szczególnoœci swiat³a) z materi¹. Charakteryzuje k¹t pod jakim za³amie siê padaj¹ca wi¹zka fali elektromagnetycznej przechodz¹c poprzez granicê dwóch oœrodków fizycznych .

Jak widaæ na rysunku obok, przedstawiaj¹cym bieg promieni swiat³a poprzez prostopad³oœcienn¹ p³ytkê, mo¿na, z powsta³ych w ten sposób trójk¹tów, wyprowadziæ nastêpuj¹c¹ zale¿noœæ:

Dla ma³ych k¹tów L i B z dobrym przybli¿eniem mo¿na zast¹piæ tangensy sinusami. Otrzymujemy wówczas:

gdzie n jest wspó³czynnikiem za³amania œwiat³a danej próbki wzglêdem powietrza. Sam pomiar sprowadza siê do zmierzenia wielkoœci d i h. Za pomoc¹ mikroskopu wykonuje siê to poprzez ustawienie ostroœci przyrz¹du na dolnej powierzchni p³ytki i wyzerowaniu go (pomiar a), a nastêpnie ustawieniu ostroœci na obrazie dolnej powierzchni (pomiar b) oraz na powierzchni górnej. Wtedy d=c-a, a h=c-b.

2. Tabele pomiarów i wyników.

2.1. Próbka nr.1 (prawdopodobnie szk³o laboratoryjne).

	Wielkoœci fizyczne i ich b³êdy
Lp.	pomiar a [mm]	pomiar b[mm]	b	pomiar c[mm]	c	d=c-a	d=c	h=c-b	h= b+c	n	n
	Wymiary wielkoœci fizycznych
1	0	0.55	0.015	1.75	-0.0243
2	0	0.57	-0.005	1.70	0.0257
3	0	0.56	0.005	1.71	0.0157
4	0	0.58	-0.015	1.75	-0.0243
Wart. œr.	0	0.565	0.02	1.7257	0.042	1.7257	0.042	1.1607	0.062	1.4868	0.12
Wynik	a=0	b=0.570.02		c=1.730.042		d=1.730.042		h=1.160.062		n=1.50.12

2.2. Próbka nr 2(szk³o laboratoryjne):

	Wielkoœci fizyczne i ich b³êdy
Lp.	pomiar a[mm]		pomiar b[mm]	b		pomiar c[mm]		c		d=c-a		d=c		h=c-b		h= b+c		n		n
	Wymiary wielkoœci fizycznych
1	0	0.56			-0.007		1.65		0.0238
2	0	0.54			0.0136		1.645		0.0288
3	0	0.555			0.0013		1.69		-0.0162
4	0	0.57			-0.014		1.71		-0.0362
Wart. œr.	0	0.5563			0.02		1.6738		0.05		1.6738		0.05		1.1175		0.07		1.4978		0.14
Wynik	a=0	b=0.560.02					c=1.670.05				d=1.670.05				h=1.160.062				n=1.50.14

2.3. Próbka nr 3(szk³o):

	Wielkoœci fizyczne i ich b³êdy
Lp.	pomiar a[mm]	pomiar b[mm]	b	pomiar c[mm]	c	d=c-a	d=c		h=c-b	h= b+c	n		n
	Wymiary wielkoœci fizycznych
1	0	0.60	0.0013	1.71	0.0013
2	0	0.60	0.0013	1.73	-0.0187
3	0	0.595	0.0063	1.70	0.0113
4	0	0.61	-0.009	1.705	0.0063
Wart. œr.	0	0.6013	0.011	1.7113	0.021	1.7113	0.021		1.11	0.032	1.5417		0.064
Wynik	a=0	b=0.560.02		c=1.670.05		d=1.670.05		h=1.160.062				n=1.540.064

2.4. Próbka nr 4(olej parafinowy):

	Wielkoœci fizyczne i ich b³êdy
Lp.	pomiar a[mm]		pomiar b[mm]		b		pomiar c[mm]		c		d=c-a		d=c		h=c-b		h= b+c			n		n
	Wymiary wielkoœci fizycznych
1	0	0.12		-0.011		0.65		-0.005
2	0	0.10		0.0088		0.635		0.01
3	0	0.115		-0.006		0.65		-0.005
4	0	0.10		0.0088		0.645		0.0
Wart. œr.	0	0.1088		0.016		0.645		0.011		0.645		0.011		0.5362		0.027			1.2029		0.082
Wynik	a=0	b=0.100.016				c=0.650.011				d=0.650.011				h=0.540.027				n=1.200.082

2.5. Próbka nr 5(olejek cedrowy):

	Wielkoœci fizyczne i ich b³êdy
Lp.	pomiar a[mm]	pomiar b[mm]	b		pomiar c[mm]	c		d=c-a	d=c		h=c-b	h= b+c		n	n
	Wymiary wielkoœci fizycznych
1	0	0.89	0.0025		3.01	-0.0062
2	0	0.90	-0.008		3.01	-0.0062
3	0	0.89	0.0025		3.005	-0.0012
4	0	0.89	0.0025		2.99	0.0138
Wart. œr.	0	0.8925	0.01		3.0038	0.015		3.0038	0.015		2.1113	0.025		1.423	0.024
Wynik	a=0	b=0.890.01		c=3.000.015			d=3.000.015			h=2.110.025			n=1.420.024

Uwaga:pomiar a zosta³ podany bez b³êdu poniewa¿ ka¿dorazowo by³ zerowany.

3. Przyk³adowe obliczenie wspó³czynnika próbki nr 1:

4. Przyk³adowe obliczenia b³êdów próbki nr1:

4.1. B³êdy poszczególnych pomiarów:

4.2. B³¹d b

Liczony jest metod¹ Studenta-Fishera dla =0.98:

4.3. B³¹d d

Liczony jest metod¹ ró¿niczki zupe³nej i obliczany ze wzoru:

4.4. B³¹d n

Liczony jest metod¹ ró¿niczki zupe³nej i oliczany ze wzoru:

5. Dyskusja b³êdów.

W najwiêkszym stopniu na dok³adnoœæ wykonanych pomiarów wp³ynê³a trudnoœæ w jednoznacznym odczycie pomiarów a, b i c okreœlanych subiektywn¹ ostroœci¹ obrazu.Do b³êdów przyczyni³y siê tak¿e same preparaty, które nie musia³y byæ idealnie p³askie. W pomiarze wspó³czynnika za³amania cieczy znacz¹cy wp³yw mia³y k³opoty w jednoznacznym ocenieniu gruboœci warstwy cieczy mierzone przy u¿yciu czêœciowo ton¹cego py³u.W pomiarze cia³ sta³ych niejednoznacznoœæ wprowadza³a bardzo trudna do ocenienia g³êbokoœæ rysy na jej powierzchni. Natomiast dok³adnoœæ samego przyrz¹du (0.005 mm) by³a wystarczaj¹ca.

4

---