Nr ćw. 301 |
Data
|
|
Wydział WFT |
Semestr II |
Grupa nr I |
dr Jarosław Ruczkowski |
Przygotowanie |
Wykonanie |
Ocena ost. |
||
1. Podstawy teoretyczne.
Załamanie światła na powierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki jest opisane prawem Snella:
gdzie:
α - kąt padania światła na granicę ośrodków
β - kąt załamania
n - współczynnik załamania światła ośrodka drugiego względem pierwszego
Prawa Snella w powyższej postaci nie używa się do praktycznego wyznaczania współczynnika załamania ze względu na niedogodności i niedokładności wyznaczania kątów padania i załamanie, natomiast możemy je skutecznie zastosować do pryzmatu, w którym kąty
i
można wyrazić przez inne, dogodne do pomiaru wielkości.
- kąt łamiący
Promień świetlny padający na pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu i zostaje odchylony o pewien kąt
zależny od kąta padania
oraz od kąta łamiącego
. Na podstawie rysunku kąt odchylenia można wyrazić wzorem:
.
Kąt padania można tak dobrać, aby promień biegnący wewnątrz pryzmatu był prostopadły do dwusiecznej kąta łamiącego
. W tej sytuacji bieg promienia jest symetryczny, to znaczy
oraz
, a kąt odchylenia - najmniejszy z możliwych dla danego pryzmatu
. Biorąc ponadto pod uwagę, że
możemy przekształcić równanie do postaci:
.
Współczynnik załamania ma postać:
.
2. Wyniki pomiarów.
Pryzmat 1
Tabela pomiarów |
|||||
Nr filtra (kolor) |
|
Lewo |
Prawo |
Kąt najmn. |
Kąt najmniejszy /2 |
10 (biały) |
|
187°07' |
69°10' |
117°57' |
58°58' |
1 (czerwony ciemny) |
675 |
176°50' |
67°46' |
109°04' |
54°32' |
2 (czerwony jasny) |
656 |
176°59' |
67°18' |
109°41' |
54°50' |
3 (pomarańczowy) |
600 |
177°30' |
66°45' |
110°45' |
55°22' |
4 (pomarańczowy/żółty) |
589 |
177°39' |
66°38' |
111°01' |
55°30' |
5 (zielony) |
554 |
178°05' |
66°10' |
111°55' |
55°57' |
6 (niebieski) |
500 |
179°04' |
65°13' |
113°51' |
56°55' |
7 (fioletowy) |
439 |
180°46' |
63°33' |
117°13' |
58°36' |
Pryzmat 2
Tabela pomiarów |
||||
Nr filtra (kolor) |
|
Lewo |
Prawo |
Kąt najmniejszy /2 |
10 |
|
174°56' |
54°48' |
60°04' |
1 |
675 |
160°36' |
83°44' |
38°26' |
2 |
656 |
160°39' |
83°41' |
38°29' |
3 |
600 |
160°47' |
83°31' |
38°38' |
4 |
589 |
160°53' |
83°29' |
38°42' |
5 |
554 |
161° |
83°20' |
38°50' |
6 |
500 |
161°15'' |
83°5' |
39°05' |
7 |
439 |
161°42' |
82°39'' |
39°31' |
3. Obliczenia.
Kąt łamiący pryzmatu
:
Współczynnik załamania :
W tabeli przedstawiono obliczenia współczynnika załamania dla poszczególnych filtrów.
Wartości obliczono w programie Excel.
Pryzmat 1
Nr filtra |
Długość fali |
Współczynnik załamania |
∆n |
1 |
675 |
1,70028 |
0,00070 |
2 |
656 |
1,70327 |
0,00070 |
3 |
600 |
1,70835 |
0,00070 |
4 |
589 |
1,70971 |
0,00070 |
5 |
554 |
1,71395 |
0,00070 |
6 |
500 |
1,72312 |
0,00071 |
7 |
439 |
1,73889 |
0,00072 |
Pryzmat 2
Nr filtra |
Długość fali |
Współczynnik załamania |
∆n |
1 |
675 |
1,52644 |
0,00061 |
2 |
656 |
1,52781 |
0,00061 |
3 |
600 |
1,53112 |
0,00061 |
4 |
589 |
1,53034 |
0,00061 |
5 |
554 |
1,53385 |
0,00061 |
6 |
500 |
1,53482 |
0,00061 |
7 |
439 |
1,53985 |
0,00061 |
Wyszukiwarka