Sprawozdanie z ćwiczenia nr 34.

Michał Tyszko

Marcin Wróblewski

Gdy światło pada na granicę dwóch izotropowych ośrodków materialnych pojawia się fala przechodząca i fala odbita. Fala przechodząca jest falą załamaną. Zjawisko załamania światła to zmiana kierunku rozchodzenia się fali świetlnej (lub zmianie kierunku biegu wiązki światła).

Dyspersją optyczną materiału nazywamy istnienie różnych wartości współczynnika załamania światła n dla różnych częstotliwości fali świetlnej v.

Dyspersja światła jest charakterystyczna dla danego materiału w obszarach widmowych, w których dana substancja jest przezroczysta. Współczynnik załamania zwiększa się wraz ze wzrostem częstotliwości światła. Tam gdzie substancja absorbuje światło dzieje się inaczej - wraz ze wzrostem częstotliwości maleje współczynnik załamania. Zjawisko to nazywamy dyspersją anormalną.

Aby wyznaczyć kąt łamiący pryzmatu ustawiliśmy lunetę na obserwacji wiązki odbitej od jednej ściany pryzmatu i odczytaliśmy położenie lunety "a" stopni, następnie zaobserwowaliśmy obraz promieni odbitych od drugiej ściany i zapisaliśmy położenie "b". Kąt łamiący jest równy połowie różnicy tych odczytów i można go wyznaczyć za pomocą wzoru:

Prawa Strona (a)				Lewa Strona (b)
	Noniusz A	Noniusz B			Noniusz A	Noniusz B
Kąt				Kąt

Obliczenia kąta łamiącego wyliczyliśmy następująco:

1.
2.

Następnie wyznaczyliśmy szerokość kątową szczeliny,

Noniusz A
Szerokość Kątowa Szczeliny	Kąt
Prawa Strona
Lewa Strona
Różnica

aby w rezultacie określić błąd pomiaru kąta łamiącego.

Aby wyznaczyć kąt najmniejszego odchylenia
dla poszczególnych linii neonu, najpierw zanotowaliśmy wartości kątów dla poszczególnych barw, a po wykonaniu pomiarów usunęliśmy pryzmat i zanotowaliśmy położenie kolimatora na wprost:

Odczyt Środkowy

Nr	Barwa	Noniusz B
			kąt	minuty
1	Czerwony		132	56
2	Pomarańczowy		133	20
3	Pomarańczowy		133	30
4	Pomarańczowy - Żółty		133	50
5	Żółty		134	4
6	Zielony		134	34
7	Zielony		134	50
8	Zielony		135
9	Niebiesko-Zielony		135	10
10	Niebieski		135	36
11	Fioletowy		136	30

Wartość wyznaczamy
wg wzoru poniżej i podajemy w radianach:

odczyt środkowy - kąt łamiący pryzmatu

Nr	Barwa	w radianach
1	Czerwony	0,9948
2	Pomarańczowy	1,0018
3	Pomarańczowy	1,0047
4	Pomarańczowy - Żółty	1,0105
5	Żółty	1,0146
6	Zielony	1,0233
7	Zielony	1,0280
8	Zielony	1,0309
9	Niebiesko-Zielony	1,0338
10	Niebieski	1,0414
11	Fioletowy	1,0571

Błąd
wyznaczamy przy użyciu różniczki zupełnej:

Na podstawie wzoru:

obliczyliśmy współczynniki załamania światła n od długości fali
dla kolejnych linii. Wyniki zamieściliśmy w tabeli poniżej:

Nr	Barwa	n w radianach
1	Czerwony	1,7055
2	Pomarańczowy	1,7092
3	Pomarańczowy	1,7107
4	Pomarańczowy - Żółty	1,716
5	Żółty	1,717
6	Zielony	1,7203
7	Zielony	1,7226
8	Zielony	1,7241
9	Niebiesko-Zielony	1,7256
10	Niebieski	1,7294
11	Fioletowy	1,7373

Błąd
wyznaczyliśmy metodą różniczki zupełnej:

Niepewność jest równa dla wszystkich długości fali i wynosi Δn=0,002.

Z polecenia prowadzącego zamieściliśmy wykres krzywej zależności współczynnika załamania światła n od długości fali
, czyli tzw. krzywą dyspersji.

-3-

---