Wyznaczanie współczynnika załamania światła

Podobne dokumenty
Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła

Sposób wykonania ćwiczenia. Płytka płasko-równoległa. Rys. 1. Wyznaczanie współczynnika załamania materiału płytki : A,B,C,D punkty wbicia szpilek ; s

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 51: Współczynnik załamania światła dla ciał stałych

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

Pomiar ogniskowych soczewek metodą Bessela

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

ĆWICZENIE 41 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO. Wprowadzenie teoretyczne

Wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi za pomocą busoli stycznych

I PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

WYZNACZANIE KĄTA BREWSTERA 72

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

Badanie ciał na równi pochyłej wyznaczanie współczynnika tarcia statycznego

BADANIE MIKROSKOPU. POMIARY MAŁYCH DŁUGOŚCI

Pomiar indukcji pola magnetycznego w szczelinie elektromagnesu

Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła w cieczach (PF13)

ĆWICZENIE NR 79 POMIARY MIKROSKOPOWE. I. Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z budową mikroskopu i jego podstawowymi możliwościami pomiarowymi.

Wyznaczanie wartości współczynnika załamania

Ć W I C Z E N I E N R O-1

Wyznaczanie modułu Younga metodą strzałki ugięcia

( Wersja A ) WYZNACZANIE PROMIENI KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA.

Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła prostego

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.

Ćwiczenie Nr 6 Skręcenie płaszczyzny polaryzacji

Badanie rozkładu pola magnetycznego przewodników z prądem

Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego

Systemy Ochrony Powietrza Ćwiczenia Laboratoryjne

Temat: Pomiar współczynnika załamania światła w gazie za pomocą interferometru Michelsona

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego w Kaliszu

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA W PRZEZROCZYSTYM MATERIALE METODĄ KĄTA NAJMNIEJSZEGO ODCHYLENIA

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK. Instrukcja wykonawcza

Ćwiczenie z fizyki Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej soczewki oraz współczynnika załamania światła

ĆWICZENIE 47 POLARYZACJA. Wstęp.

WYZNACZANIE PROMIENIA KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT

POLITECHNIKA OPOLSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji POMIARY KĄTÓW I STOŻKÓW

BADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ STRZAŁKI UGIĘCIA

Ćwiczenie 74. Zagadnienia kontrolne. 2. Sposoby otrzymywania światła spolaryzowanego liniowo. Inne rodzaje polaryzacji fali świetlnej.

Badanie rozkładu pola elektrycznego

Interferencyjny pomiar krzywizny soczewki przy pomocy pierścieni Newtona

Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej cienkiej soczewki skupiającej

PIERWSZA PRACOWNIA FIZYCZNA Ćwiczenie nr 64 BADANIE MIKROFAL opracowanie: Marcin Dębski, I. Gorczyńska

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..

Wyznaczanie współczynnika przewodnictwa

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym

MGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.

Zagadnienia: równanie soczewki, ogniskowa soczewki, powiększenie, geometryczna konstrukcja obrazu, działanie prostych przyrządów optycznych.

POMIARY OPTYCZNE Pomiary kątów (klinów, pryzmatów) Damian Siedlecki

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

Pomiar współczynnika pochłaniania światła

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK

BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA

Podstawy fizyki wykład 8

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru

Ćw. 16. Skalowanie mikroskopu i pomiar małych przedmiotów

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ. Instrukcja wykonawcza

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

O3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

POMIARY KĄTÓW I STOŻKÓW

Ćwiczenie 373. Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru. Długość rurki, l [dm] Zdolność skręcająca a. Stężenie roztworu II d.

Wyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona

Wyznaczanie modułu sztywności metodą Gaussa

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

Wyznaczanie dyspersji optycznej pryzmatu metodą kąta najmniejszego odchylenia.

DOKŁADNOŚĆ POMIARU DŁUGOŚCI

Pomiar oporu elektrycznego za pomocą mostka Wheatstone a

Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego

Wyznaczanie krzywej ładowania kondensatora

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

3.5 Wyznaczanie stosunku e/m(e22)

LABORATORIUM Z FIZYKI Ć W I C Z E N I E N R 2 ULTRADZWIĘKOWE FALE STOJACE - WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL

Skręcenie wektora polaryzacji w ośrodku optycznie czynnym

Ć W I C Z E N I E N R O-3

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE

DOKŁADNOŚĆ POMIARU DŁUGOŚCI 1

Badanie kinetyki inwersji sacharozy

Badanie transformatora

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

Ćwiczenie Nr 8 Współczynnik załamania refraktometr Abbego

Optyka. Wykład VII Krzysztof Golec-Biernat. Prawa odbicia i załamania. Uniwersytet Rzeszowski, 22 listopada 2017

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

TARCZA KOLBEGO V 7-22

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej

Transkrypt:

Ćwiczenie O2 Wyznaczanie współczynnika załamania światła O2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika załamania światła dla przeźroczystych, płaskorównoległych płytek wykonanych z różnych materiałów, przy wykorzystaniu metody de Chaulnesa i metody opartej na prawie Brewstera. O2.2. Zagadnienia związane z tematyką ćwiczenia Rozchodzenie się światła w jednorodnych ośrodkach izotropowych, zjawisko odbicia i załamania światła, prawo odbicia, prawo załamania, zjawisko polaryzacji światła, kąt Brewstera, pryzmat Nicola, prawo Malusa. O2.3. Literatura [1] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Podstawy fizyki, cz. 2 i cz. 4, PWN, Warszawa. [2] Szczeniowski S., Fizyka doświadczalna, cz. 4, PWN, Warszawa. [3] Metody wykonywania pomiarów i szacowania niepewności pomiarowych, http://ftims.pg.edu.pl/documents/10673/20436990/wstep.pdf

202 Ćwiczenie O2 O2.4. Przebieg ćwiczenia i zadania do wykonania Układ doświadczalny - metoda de Chaulnesa Rysunek O2.1 (prawa strona) przedstawia zdjęcie układu pomiarowego, który składa się z mikroskopu, śruby mikrometrycznej oraz zestawu badanych płytek. Rysunek O2.1. Zdjęcie układu pomiarowego: prawa strona - metoda Chaulnesa, lewa strona - metoda oparta na prawie Brewstera Przebieg doświadczenia - metoda de Chaulnesa Pomiaru grubości płytki d należy dokonać za pomocą śruby mikrometrycznej. Grubość tę należy zmierzyć co najmniej pięciokrotnie, w różnych punktach płytki, aby w obliczeniach uwzględnić błąd wynikający z ewentualnej niejednakowej jej grubości. Obliczamy następnie średnią wartość grubości d sr. Na stoliku umieszczamy zarysowaną płytkę i ustawiamy mikroskop tak, aby brzegi rysy były ostro widoczne. Następnie przykrywamy rysę badaną płytką o nieznanym współczynniku załamania i ponownie szukamy ostrego obrazu rysy, przesuwając stolik mikroskopu za pomocą śruby. Pozorne podniesienie obrazu h mierzymy, posługując się mikroskopem. Wartość skoku śruby mikroskopu i dokładność pomiaru

Wyznaczanie współczynnika załamania światła 203 przesunięcia stolika podane są przy stanowisku pomiarowym. Dla badanej płytki pomiar wartości h wykonujemy pięciokrotnie i obliczamy średnią wartość h sr. Układ doświadczalny - metoda oparta na prawie Brewstera Rysunek O2.1 (lewa strona) przedstawia zdjęcie układu pomiarowego, składającego się z ławy optycznej, na której umieszczona jest ruchoma podstawka z badaną płytką P (pełniącą rolę polaryzatora); nikola A, który pełni funkcję analizatora oraz ruchomego ramienia, na którym znajduje się monochromatyczne źródło światła. Przebieg doświadczenia metoda oparta na prawie Brewstera Posługując się układem optycznym przedstawionym na rysunku O2.1, należy wyznaczyć kąt całkowitej polaryzacji α B światła odbitego od badanej płytki. W tym celu ustawiamy źródło światła tak, aby promień padał na płytkę w środku skali kątowej. Spełnione to będzie wówczas, jeżeli na tle plamki świetlnej będziemy widzieć pionową nić celownika C umieszczonego między płytką P i analizatorem A (rysunek O2.2). Obracamy następnie analizator wokół kierunku biegu promienia odbitego. Zmiany natężenia wiązki światła świadczą o pewnym uporządkowaniu drgań wektora natężenia pola elektrycznego E. Jeżeli przy obrocie nikola natrafimy na takie jego położenie, przy którym natężenie promienia odbitego będzie równe zeru, wówczas znaleziony kąt padania jest kątem całkowitej polaryzacji α B. Odnajdujemy ten kąt metodą kolejnych prób dla różnych kątów padania światła na płytkę P. Należy pamiętać, że przy zmianie położenia źródła światła należy odpowiednio zmieniać położenie płytki P. Kąt Brewstera mierzymy pięciokrotnie z jednej i drugiej strony ławy optycznej. Odczytu wartości kąta całkowitej polaryzacji α B dokonujemy na tarczy obracającej się razem z płytką P. Zadania do wykonania O2.1. Wyznaczyć współczynnik załamania światła metodą de Chaulnesa dla wybranych materiałów. O2.2. Wyznaczyć współczynnik załamania światła stosując prawo Brewstera. Uzupełnienie do zadania O2.1 Obserwując punkt P poprzez płytkę płaskorównoległą, widzimy go w położeniu P, czyli otrzymujemy pozorne podniesienie obrazu na wysokość h (rysunek O2.3). Rozpatrzmy trójkąty ABP i ABP, w których: AB = e, AP = d, AP = d h. (O2.1)

204 Ćwiczenie O2 Rysunek O2.2. Bieg promienia świetlnego podczas badania z wykorzystaniem prawa Brewstera Ponieważ tg α = e e sin α, tg β = sin β, d d h (O2.2) n = sin β sin α = d d h. (O2.3) Z otrzymanej zależności (O2.3) wyliczamy n, wyznaczając doświadczalnie wartość d oraz h. Uzupełnienie do zadania O2.2 Wartość współczynnika załamania n obliczamy dla wartości średniej kąta Brewstera α Bsr, korzystając z zależności n = tg α Bsr. (O2.4) O2.5. Rachunek niepewności Niepewność wyznaczania współczynnika załamania światła obliczamy jako niepewność standardową wielkości złożonej. Za niepewności grubości płytki d,

Wyznaczanie współczynnika załamania światła 205 Rysunek O2.3. Powstawanie pozornego podniesienia obrazu w płytce płaskorównoległej przesunięcia pozornego obrazu h oraz kąta Brewstera α B należy przyjąć odchylenie standardowe określone na podstawie serii pomiarów.