POLITECHNIKA WROCŁAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRONIKI |
TEMAT : Wyznaczanie współczynnika załamania szkła za pomocą spektrometru |
Paweł Krukowski
Elektronika i Telekomunikacja
|
DATA: 17.III.99
OCENA: |
Tabela wyników pomiarów.
dla światła kadmowego
L.p. |
αL |
αP |
δmin |
γ [o] |
λ [nm] |
n |
Δn |
Δδmin |
1 |
229 o23' |
151 o 00' |
39 o 11' |
59 o 58' |
467,1 (indygo) |
1,523 |
0,01 |
0,020 |
2 |
229 o 18' |
151 o 11' |
39 o 03' |
59 o 58' |
480,0 (niebieski) |
1,522 |
0,01 |
0,020 |
3 |
229 o 08' |
151 o 21' |
38 o 53' |
59 o 58' |
508,8 (zielony) |
1,521 |
0,01 |
0,020 |
4 |
228 o 34' |
151 o 53' |
38 o 20' |
59 o 58' |
643,8 (czerwony) |
1,514 |
0,01 |
0,020 |
dla światła rtęciowego
L.p. |
αL |
αP |
δmin |
γ [o] |
λ [nm] |
n |
Δn |
Δδmin |
1 |
229 o 39' |
150 o 26' |
39 o 36' |
59 o 58' |
407,78 (fiolet) |
1,528 |
0,01 |
0,020 |
2 |
229 o 00' |
151 o 25' |
38 o 43' |
59 o 58' |
546,07 (zielony) |
1,515 |
0,01 |
0,020 |
3 |
228 o 52' |
151 o 33' |
38 o 39' |
59 o 58' |
579,96 (żółty) |
1,517 |
0,01 |
0,020 |
dla światła sodowego
L.p. |
αL |
αP |
δmin |
γ [o] |
λ [nm] |
N |
Δn |
Δδmin |
1 |
228 o 52' |
151 o 45' |
38 o 33' |
59 o 58' |
588,99 (żółty) |
1,516 |
0,01 |
0,020 |
Obliczenia.
Wyznaczanie kąta łamiącego pryzmatu.
α1 = 245 o 41' ; α2 = 125 o 39'
Δα1 = 1' ; Δα2 = 1'
ΔαL = 1' ; ΔαP = 1'
Gdyż z taką dokładnością mierzył spektrometr.
Wyznaczanie kątów minimalnego odchylenia.
Wyznaczanie współczynnika załamania.
Wyznaczanie średniej dyspersji materiału i liczby Abbego.
Wartości odczytane z wykresu:
Analiza błędów.
W celu obliczenia błędów pomiarów, korzystałem z metody różniczki logarytmicznej.
Dla funkcji
zatem:
;
po zlogarytmowaniu otrzymamy:
Po zastąpieniu różniczek dγ , dδmin błędami pomiarowymi otrzymujemy wzór na wartość błędu.
Przykład:
Wnioski.
Z wyników pomiarów wywnioskować można, iż dla różnych długości fal kąty minimalnego odchylenia są różne, a tym samym różne są współczynniki załamania.
Podczas badania światła kadmowego i rtęciowego zauważyliśmy, że największe załamanie i odchylenie wystąpiło dla prążka w kolorze fioletowym, następnie niebieskim, zielonym, żółtym czerwonym, co świadczy o poprawności obserwacji i braku zakłóceń np.: światłem z innego źródła.
W przypadku badanego pryzmatu, jego średnia dyspersja była niewielka (ΔnF,C = 0,008) w porównaniu ze współczynnikiem dyspersji (Vd = 64,5) co świadczy o tym, iż badany pryzmat jest „ośrodkiem o nienajlepszej dyspersji”. W naszym przypadku błąd wyznaczenia Vd przekraczał 100 %, co świadczyć może, iż albo popełniliśmy błąd gruby, albo metoda ta nie nadaje się do wyznaczania Vd. Największy wpływ na tak duży błąd ma wartość współczynników, oraz błędów współczynników odczytanych z wykresów. W przypadku tego ćwiczenia należy wziąć pod uwagę, iż duży wpływ na dokładność pomiarów i możliwość popełnienia błędów, miała niedoskonałość ludzkiego wzroku.