CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

1. Aby wyznaczyć kąt łamiący pryzmatu ustawiłyśmy lunetę na obserwacji wiązki odbitej od jednej ściany pryzmatu i odczytałyśmy położenie lunety "a" stopni, następnie zaobserwowałyśmy obraz promieni odbitych od drugiej ściany i zapisałyśmy położenie "b". Pomiary wykonałyśmy trzykrotnie. Kąt łamiący jest równy połowie różnicy tych odczytów i można go wyznaczyć za pomocą wzoru:

2ϕ=a-b

Położenie „a” lunetki		Położenie „b” lunetki		a-b
noniusz A	noniusz B	noniusz A	noniusz B	noniusz A	noniusz B
280°40′	100°40′	161°	341°	119°40′	240°20′	60°20′
280°38′	100°38′	161°	341°	119°38′	240°22′	60°22′
280°40′	100°40′	161°	341°	119°40′	240°20′	60°20′

Wartość średnia kąta łamiącego to:

2. Następnie zdjęłyśmy pryzmat ze spektrometru i wyznaczyłyśmy szerokość kątową szczeliny (pomiary z noniusza A):

Szerokość kątowa szczeliny	Kąt
prawa strona	173°10′
lewa strona	173°
różnica	10′

aby w rezultacie określić błąd pomiaru kąta łamiącego (dokładność odczytu wynosi 2′):

3. Po uzyskaniu dyspersji światła neonu pomierzyłyśmy wartości kątów dla poszczególnych barw, a wyniki zapisałyśmy w tabeli. Potem zanotowałyśmy położenie kolimatora na wprost.

4. Wyznaczyłyśmy wartość E_min ze wzoru: E_min = odczyt środkowy - kąt łamiący pryzmatu i podałyśmy w radianach w tabeli poniżej. Błąd ΔE_min obliczyłyśmy przy użyciu różniczki zupełnej:

5. Obliczyłyśmy współczynniki załamania światła n od długości fali λ dla kolejnych linii barw z poniższego wzoru:

a wyniki wpisałyśmy do tabeli. Błąd Δn wyznaczyłyśmy metodą różniczki zupełnej:

Niepewność ta jest równa dla wszystkich długości fali i wynosi Δn=

nr

barwa linii

położenie lunetki w najmniejszym odchyleniu

położenie lunetki na wprost kolimatora

kąt obrotu lunetki

współczynnik załamania światła n

Emin (rad)

non. A

non. B

non. A

non. B

czerwona

14°10′

194°10′

136°10′

316°30′

118°50′

1,2045

0,247

pomarańczowa

14°30′

194°30′

119°50′

1,2091

0,253

pomarańczowa

14°40′

194°40′

120°00′

1,2100

0,254

pomarańczowo-żółta

14°50′

194°50′

120°16′

1,2136

0,259

żółta

15°00′

195°00′

120°20′

1,2159

0,262

jasnozielona

15°40′

195°40′

120°30′

1,2251

0,273

jasnozielona

15°50′

195°50′

121°10′

1,2274

0,276

jasnozielona

15°54′

195°54′

121°20′

1,2283

0,278

niebiesko-zielona

16°10′

196°10′

121°30′

1,2319

0,282

niebieska

16°20′

196°20′

121°40′

1,2342

0,285

fioletowa

17°20′

197°20′

122°00′

1,2477

0,303

6. 
   Na koniec sporządziłyśmy wykres krzywej dyspersji, czyli krzywej zależności współczynnika załamania światła n od długości fali
   .

*

Obliczenia:

1. dla światła czerwonego

λ=640 nm

δn=0,0100±0,0002

δλ=60±2 nm

D=(1,666±0,083)10^-4 [nm^-1]

2. dla światła jasno-zielonego

λ=540 nm

δn=0,0200±0,0002

δλ=100±2 nm

D=(2,00±0,06) 10^-4 [nm^-1]

3. dla światła fioletowego

λ=433,4 nm

δn=0,0300±0,0002

δλ=110±2 nm

D=(2,727±0,067)10^-4 [nm^-1]

1

-2-

---