 | Pobierz cały dokument rozne.politechnika.wggig.fizyka.doc Rozmiar 132 KB |
wydział : MECH. - ENERG.
rok : II
semestr : III
rok akad. : 1996/97
Laboratorium z fizyki ogólnej.
Ćwiczenie nr 76
Temat : Wyznaczanie współczynnika załamania i dyspersji szkła pryzmatu za pomocą spektrometru
prowadzący : mgr Rysiakiewicz - Pasek
student : Rafał Nowaczyk
1.TEORIA
1.1. Załamanie światła w pryzmacie
Pryzmatem nazywamy bryłę przezroczystą , której dwie ograniczające płaszczyzny tworzą ze sobą kąt γ , zwany kątem łamiącym pryzmatu. Trzecią płaszczyznę ograniczającą stanowi podstawa pryzmatu.
Światło padające na pierwszą powierzchnię pryzmatu pod kątem α1 ulega załamaniu na niej pod kątem β1. Padając na drugą powierzchnię pod kątem β2 ulega ponownemu załamaniu pod kątem α2 pod warunkiem , że kąt padania jest mniejszy od kąta granicznego.
W rezultacie światło przechodzące przez pryzmat ulega odchyleniu o kąt δ.
Na podstawie rysunku możemy zapisać następujące równania :
δ = θ1 + θ2 = ( α1 - β1 ) + ( α2 - β2 ) ,
δ = ( α1 + α2 ) - ( β1 + β2 ) ,
γ = β1 + β2
Po dokonaniu podstawień otrzymujemy
δ = α1 + α2 - γ .
Ponieważ minimalne odchylenie występuje wtedy, gdy
α1 = α2 = α i β1 = β2 = β
więc ze wzorów po przekształceniach otrzymujemy ostatecznie:
Podstawiając wzory do wzoru Snelliusa
gdzie n - współczynnik załamania szkła względem powietrza, otrzymamy równanie pryzmatu :
Z powyższego wzoru widać, że w celu wyznaczenia współczynnika załamania światła w szkle za pomocą pryzmatu należy zmierzyć kąt γ oraz kąt minimalnego odchylenia.
Kąt łamiący pryzmatu wyznaczamy pośrednio mierząc kąt ϕ utworzony przez kierunki promieni odbitych od obu ścian pryzmatu.
Na podstawie rysunku możemy napisać zależności
ϕ = 2θ1+ 2θ2 i γ = θ1+ θ2
a więc
γ =
Kąt minimalnego odchylenia δmin znajdujemy za pomocą spektrometru, oświetlając szczelinę światłem monochromatycznym.
1.2. Rozszczepienie światła w pryzmacie ( dyspersja )
 | Pobierz cały dokument rozne.politechnika.wggig.fizyka.doc rozmiar 132 KB |