 Wysłany: Nie 21:45, 25 Lis 2007 Temat postu: 301 |
|
| 304
13.11.98 Michał Marczak Wydział Elektryczny Semestr I Grupa T – 3 H. Manikowski Temat: Wyznaczanie współczynnika załamania światła metodą najmniejszego odchylenia w pryzmacie Załamanie światła na powierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki opisane jest prawem Snella (301.1) gdzie - kat padania światła na granicę ośrodków , - kat załamania, n - współczynnik załamania ośrodka drugiego względem pierwszego. Gdy pierwszy z ośrodków jest próżnią, równanie (301.1) definiuje bezwzględny współczynnik załamania, w innych przypadkach współczynnik względny. Prawa Snella w postaci (301.1) nie używa się do praktycznego wyznaczania ze względu na niedogodność i niedokładności wyznaczania kątów padania i załamania, natomiast możemy je skutecznie zastosować do pryzmatu gdzie kąty i można wyrazić przez inne, dogodne do pomiaru wielkości. W naszym ćwiczeniu wykorzystujemy tylko dwie płaszczyzny pryzmatu, tworzące między sobą kąt , zwany kątem łamiącym. Promień świetlny na pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu i zostaje odchylony o pewien kąt (rys. 301.1), zależny od kąta padania oraz od kąta łamiącego . Na podstawie rysunku możemy wyrazić kąt odchylenia następująco. (301.2 Kąt padania można tak dobrać, aby promień biegnący wewnątrz pryzmatu był prostopadły do dwusiecznej kąta łamiącego . W tej sytuacji bieg promienia jest symetryczny, tzn 1=2 oraz 1=2, a kąt odchylenia - najmniejszy z możliwych dla danego pryzmatu Biorąc ponadto pod uwagę, że 2 = , możemy przekształcić równanie (301.2) do postaci (301.3) Podstawiając wyrażone powyżej wartości i do wzoru (301.1), definiującego współczynnik załamania, otrzymamy: (301.4) Stosując powyższy wzór możemy wyznaczyć n na podstawie pomiarów kąta łamiącego i kąta najmniejszego odchylenia. Pomiary i obliczenia: Dokładność pomiarów: (wszystkie kąty 1’ ) Wyznaczanie kąta łamiącego pryzmatu: p = (17343’ - 4700’ ) = 12643’ l = (26342’ - 4700’ ) = 21642’ Obliczanie współczynnika załamania światła dla wszystkich długości fali: Tabela pomiarowa Nr filtru min N Lp. [nm] - [O] - 1. 697 1 24300’ 3.643 2. 682 2 24261’ 3.642 3. 675 3 24250’ 3.641 4. 656 4 24267’ 3.641 5. 600 5 24261’ 3.640 6. 589 6 24200’ 3.639 7. 554 7 24305’ 3.637 8. 500 8 24315’ 3.632 9. 439 9 24030’ 3.629 10. 400 10 24305 3.626 Rachunek błędu: Średni współczynnik załamania światła wynosi: n = 3.640.03 |
|
