EAiE
|
Imię i nazwisko: Piotr Dudek Mariusz Kowalik |
ROK: I Grupa: 3 |
Zespół: 1 |
||||
Pracownia fizyczna I |
Temat: Współczynnik załamania światła dla cieczy
|
Nr. Ćwiczenia: 51 |
|||||
Data wykonania 8.04.1997
|
Data oddania: |
Zwrot do poprawy: |
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
OCENA: |
||
Wprowadzenie
Kąt załamania światła przy przejściu przez granicę dwóch ośrodków o różnych gęstościach optycznych zależy od kąta padania oraz od tego, czy przejście światła jest z ośrodka optycznie rzadszego do gęstszego, czy na odwrót. Przy zwiększeniu kąta padania od zera do pewnej określonej wartości, kąty załamania też rosną. Dzieje się tak aż do sytuacji, w której promień załamany biegnie równolegle do powierzchni łamiącej, czyli kąt
załamania równa się 90 stopni. Odpowiadający mu kąt padania (który jest ostry) nazywamy
kątem granicznym
Dla kątów padania większych od nie będzie już promienia załamanego,
zajdzie całkowite wewnętrzne odbicie światła. Kąt graniczny wyznacza się przez przyjęcie
w prawie załamania Snelliusa jedynki jako wartości kąta załamania.
Do pomiaru współczynnika załamania cieczy używa się powszechnie refraktometru Abbego. Zasadniczą częścią przyrządu są dwa pryzmaty zbudowane ze szkła o dużym współczynniku załamania.
Badana ciecz wypełnia płasko równoległą przestrzeń między pryzmatami. Współczynnik załamania tej cieczy musi być mniejszy niż pryzmatów. Promienie wychodzące z pryzmatu P1 padają
pod różnymi kątami na warstewkę cieczy. Na granicy szkło-ciecz ulegają załamaniu i odbiciu. Załamane
promienie przenikają przez pryzmat P2, a po wyjściu załamują się ponownie. W rezultacie promienie wychodzące są równoległe do padających. Oświetlają one pole widzenia lunetki L1 refraktometru.
Promienie padające na ciecz pod kątami większymi od kąta granicznego ulegają całkowitemu wewnętrznemu odbiciu w pryzmacie P1, a więc nie trafiają do lunetki - stąd zaciemnienie części pola widzenia. Ostra linia oddzielająca jasną i ciemną część pola widzenia odpowiada kątowi granicznemu.
Wartość współczynnika załamania odczytujemy w drugiej, pomocniczej lunetce na skali sprzężonej z kątem obrotu pryzmatów P1 i P2 .
Opracowanie wyników:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Roztwór 1 |
|
|
lp. |
Pomiary współczynnika dla otrzymanych roztworów. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,342 |
|
|
|
|
Masa substancji [g] = |
6 |
|
2 |
1,341 |
|
Średnia ar.= |
1,3416 |
|
Masa roztworu [g] = |
106 |
|
3 |
1,342 |
|
|
|
|
Stężenie proc. c% = |
5,66 |
|
4 |
1,342 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1,341 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Roztwór 2 |
|
|
lp. |
Pomiary współczynnika dla otrzymanych roztworów. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,34 |
|
|
|
|
Masa substancji [g] = |
6 |
|
2 |
1,34 |
|
Średnia ar.= |
1,34 |
|
Masa roztworu [g] = |
126 |
|
3 |
1,34 |
|
|
|
|
Stężenie proc. c% = |
4,76 |
|
4 |
1,34 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1,34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Roztwór 3 |
|
|
lp. |
Pomiary współczynnika dla otrzymanych roztworów. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,338 |
|
|
|
|
Masa substancji [g] = |
6 |
|
2 |
1,339 |
|
Średnia ar.= |
1,3384 |
|
Masa roztworu [g] = |
156 |
|
3 |
1,338 |
|
|
|
|
Stężenie proc. c% = |
3,85 |
|
4 |
1,339 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1,338 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Roztwór 4 |
|
|
lp. |
Pomiary współczynnika dla otrzymanych roztworów. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,335 |
|
|
|
|
Masa substancji [g] = |
6 |
|
2 |
1,334 |
|
Średnia ar.= |
1,3344 |
|
Masa roztworu [g] = |
201 |
|
3 |
1,334 |
|
|
|
|
Stężenie proc. c% = |
2,99 |
|
4 |
1,335 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1,334 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela zależności współczynnika zał. światła wzg. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
stężenia roztworu |
|
|
|
|
|
Stężenia rozt. |
|
5,66 |
4,76 |
3,85 |
2,99 |
|
|
|
Współcz. n |
|
1,3416 |
1,34 |
1,3384 |
1,3344 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zmierzona wartość współczynnika dla wody destylowanej n wynosi :
1.1,334
2.1,333
3.1,334 n średnie = 1,3338
4.1,334
5.1,334 n tablicowe = 1,333