To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Nr Ćwicz Data Wydział Semestr II Grupa E-3 301 Elektryczny
Przygotowanie Wykonanie Opracowanie Ocena ostateczna
Temat: „Wyznaczanie współczynnika załamania światła metodą najmniejszego odchylenia w pr y zmacie” Wstęp teoretyczny. Promień światła napotykając na granicę pomiędzy dwoma ośrodkami tzn. przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego ulega załamaniu (rys.1) . Kąt padania α , to kąt zawarty między prostopadłą do obydwu ośrodków a promieniem padającym P. Kąt załamania β , to kąt zawarty między prostopadłą N a promieniem przepuszczonym Z. Załamanie światła na powierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki opisane jest prawem Snella. Prawa Snella w postaci powyższej nie używa się do praktycznego wyznaczania współczynnika załamania ze względu na niedogodność i niedokładność 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.
W naszym ćwiczeniu wykorzystujemy tylko dwie płaszczyzny pryzmatu, tworzące między sobą kąt ϕ, zwany kątem łamiącym. Promień świetlny padający na pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu i zostaje odchylony o pewien kąt ϕ, zależny od kąta padania α oraz kąta od kąta łamiącego ϕ. Na podstawie rys. Możemy wyrazić kąt odchylenia następująco:
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 β1=β2, a kąt odchylenia - najmniejszy z możliwych dla danego pryzmatu. Biorąc ponadto pod uwagę , że 2β=ϕ , możemy przekształcić równanie do postaci:
Podstawiając wyrażone powyżej wartości α i β do wzoru definiującego współczynnik załamania, otrzymamy:
( 4 )
Stosując powyższy wzór możemy wyznaczyć n na podstawie pomiarów kąta łamiącego i kąta najmniejszego odchylenia.
Tabela wyników uzyskanych w doświadczeniu. Nr filtra
Lewo α 1 = 216,32° α 2 [ ° ]
Prawo α 1 = 2146,32° α 2 [ ° ]
4
242,44
189,34
5
242,47
189,32
6
242,53
189,24
7
242,55
189,19
8
242,57
189,16
(…)
…
błąd dn [ ° ]
0.033
0.033
0.032
0.033
0.032
0.033
Błąd pomiaru współczynnika załamania n obliczamy za pomocą różniczki zupełnej:
błędy dδ i dϕ są dokładnością spektrometru i wynoszą : δ = 0.01° i dϕ = 0.01°
Wykres dyspersji:
Do wykonania wykresu dyspersji potrzebne są dodatkowo długości fal wytwarzanych przez użyte filtry. Wynoszą one
Nr filtra
4
5
6
7
8
9 λ [nm]
656
600
589
554
500
439
Wnioski…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)