POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Nazwisko i imię studenta Andrzej Mikołajuk						Symbol grupy ED. 3.5
Data wyk. Ćwiczenia 1998-XI-16		Symbol ćwiczenia 2.1		Temat zadania : Pomiar grubości cienkich warstw metodą interferencji .
	ZALICZENIE			Ocena	Data	Podpis

Cel ćwiczenia : Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zależności współczynnika załamania światła w zależności od stężenia badanego roztworu . Pomiarów tych będziemy dokonywać za pomocą refraktometru Abbego .

Wstęp teoretyczny .

Koniecznym czynnikiem zewnętrznym do wykonania ćwiczenia jest potrzebne światło naturalne lub sztuczne .

Światło jest to fala elektromagnetyczna która jest wysyłana przez atomy cząstek znajdujących się w stanie wzbudzonym . Zakres emitowanych fal przez takie cząstki jest bardzo szeroki , lecz oko ludzkie reaguje tylko na określone pasmo tych fal zawierające się w przedziale od 0,38μm. do 0,78μm. . Zakres ten jest zakresem światła widzialnego przez oko ludzkie . Światło cechuje się falowo - korpuskularną naturą , a do wykonania ćwiczenia zostanie wykorzystana falowa natura światła a dokładnie refrakcja światła . Zjawisko to występuje na granicy dwóch ośrodków o różnych właściwościach optycznych . Podstawowe prawa opisujące to zjawisko to :

• kąt padania promienia jest równy kątowi odbicia tego promienia

• promień padający , odbity i załamany na granicy ośrodków leżą w jednej płaszczyźnie

• stosunek sinusów kątów padania i załamania jest wielkością stałą dla danych ośrodków i jest określany jako współczynnik załamania .

Wyróżnia się też jeszcze coś takiego jak bezwzględny współczynnik załamania , i jest on wyznaczany względem próżni .

Rysunek ten przedstawia zjawiska zachodzące przy przejściu światła z jednego ośrodka do drugiego ośrodka . Na tym rysunku można zauważyć , że promień padający ulega podziałowi na dwa promienie :

• promień załamany

• promień odbity

Można określić który kąt który będzie większy tzn. czy kąt padania α , czy kąt załamania β zależnością :

gdzie : λ- długość fali ; v - prędkość fazowa ; n_1, n_{2 -}bezwzględna współczynniki załamania względem próżni .

W wykorzystanym do ćwiczenia refraktometrze najważniejszymi elementami są dwa prostokątne pryzmaty z których jeden jest oświetlający a drugi pomiarowy odpowiednio P₁i P₂ . Rysunek ten przedstawia bieg promieni świetlnych w najważniejszej części refraktometru Abbego .

Wykonanie ćwiczenia

Tabela dokonanych pomiarów .

C [%]	nd (śr)		nd
		1	2	3
0	1,3285	1,3286	1,3287	1,3283
20	1,34803	1,3480	1,3480	1,3481
40	1,36896	1,3688	1,3690	1,3691
60	1,38866	1,3888	1,3884	1,3888
80	1,40703	1,4069	1,4070	1,4072
100	1,4203	1,4250	1,4251	1,4250
X	1,39810	1,3981	1,3982	1,3980

Metodą najmniejszych kwadratów wyznaczam współczynniki kierunkowe prostej aproksymującej krzywądoświadczalną .

Tabela wartości poszczególnych wyrażeń do krzywej aproksymacji .

C [%]	nd
Xi	Yi	XiYi	XiXi	Wi	Yi'	dYi	dYi*dYi
0	1,3285	0	0	1	1,330078	0,001578	2,4910^-6
20	1,34803	26,9606	400	1	1,348812	0,000782	6,1110^-7
40	1,36896	54,7584	1600	1	1,367546	-0,00141	210^-6
60	1,38866	83,3196	3600	1	1,38628	-0,00238	5,6610^-6
80	1,40703	112,5624	6400	1	1,405015	-0,00202	4,0610^-6
100	1,4203	142,03	10000	1	1,423749	0,003449	1,1910^-5
Σ 300	Σ 8,26148	Σ 419,631	Σ 22000	Σ 6	Σ 8,26148	Σ 110^-6	Σ 2,6710^-5

Po dokonaniu obliczeń otrzymujemy prostą o poszczególnych współczynnikach :

• a=0,0009371/%

• Δa=±3,0910^-51/%

• b=1,330078

• Δb=±0,001871

Wyszukiwarka