Nr ćwicz.: 301 |
Data:
24.03.2009 |
Imię i nazwisko:
Łukasz Furmanowicz |
Wydział:
BMiZ |
Semestr:
II |
Grupa: parzysty wtorek, godz. 9.45
|
Prowadzący: dr K. Fiksiński
|
przygotowanie |
wykonanie |
ocena ostateczna |
TEMAT: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ NAJMNIEJSZEGO ODCHYLENIA W PRYZMACIE.
1. Podstawy teoretyczne:
Załamanie światła na powierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki opisane jest prawem Snella:
gdzie:
α - kąt padania światła na granicę ośrodków
β - kąt załamania
n - współczynnik załamania światła ośrodka drugiego względem pierwszego
Prawa Snella w postaci jak wyżej nie używa się do praktycznego wyznaczania współczynnika załamania ze względu na niedogodności i niedokładności wyznaczania kątów padania i załamania, natomiast możemy je skutecznie zastosować do pryzmatu, gdzie kąty α i β można wyrazić przez inne, dogodne do pomiaru wielkości.
ϕ - kąt łamiący
Promień świetlny padający na pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu i zostaje odchylony o pewien kąt δ, zależny od kąta padania α oraz od kąta łamiącego ϕ. Na podstawie rysunku można wyrazić kąt odchylenia następująco:
δ = α1 - β1 + α2 - β2
Kąt padania możemy tak dobrać, aby promień biegnący wewnątrz pryzmatu był prostopadły do dwusiecznej kąta łamiącego ϕ. W tej sytuacji bieg promienia jest symetryczny, tzn. α1 = α2 oraz β2 = β1, a kąt odchylenia - najmniejszy z możliwych dla danego pryzmatu. Biorąc ponadto pod uwagę, że 2β = ϕ, możemy przekształcić równanie powyższe do postaci:
Natomiast współczynnik załamania ma postać:
2. Wyniki pomiarów
Lp. |
λ [nm] |
δl |
δp |
δmin |
n |
Δn |
1. |
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
5. |
|
|
|
|
|
|
6. |
|
|
|
|
|
|
7. |
|
|
|
|
|
|
8. |
|
|
|
|
|
|
9. |
|
|
|
|
|
|
10. |
|
|
|
|
|
|
3. Obliczenia
Kąt łamiący:
Kąt najmniejszego załamania:
Współczynnik załamania światła:
4. Dyskusja błędów
Δϕ = 0o 01'
Δδ = 0o 01'
6. Wnioski