FIZYKA

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA DLA SZKŁA METODĄ PRYZMATU

Łukasz Piętowski
Inżynieria Bezpieczeństwa
Grupa 3

Wstęp:

Pryzmat jest to bryła z materiału przezroczystego o co najmniej dwóch ścianach płaskich nachylonych do siebie pod pewnym kątem, tak zwanym kątem łamiącym pryzmatu.
Używany jest on w optyce do zmiany kierunku biegu fal świetlnych, a poprzez to, że zmiana kierunku zależy od długości fali, jest używany do analizy widmowej światła. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia pozwala użyć pryzmatu jako idealnego elementu odbijającego światło. Pryzmaty wykorzystywane są w produkcji wielu urządzeń optycznych, np.: lornetek, peryskopów.

Pomiar kąta łamiącego pryzmatu.

Lp	Y1	Y2
1	244º	124 º40'
2	244 º	125 º
3	244 º20'	124 º40'

Średnia:

Y₁ : 244 º + 244 º + 244 º20' / 3 = 244 º6'

Y₂ : 124 º40' + 125 º + 124 º40' / 3 = 124 º40'

Wartość kąta łamiącego:

φ = ½ (244º6' - 124 º40') = 59 º43'

Niepewność pomiarowa = 20'

Niepewność średniej:

Pomiar minimalnego kąta odchylenia:

Lp.	ε1	ε2
1	217 º40'	140 º40'
2	218 º	140 º20'
3	217 º20	140 º20'
4	218 º	140 º
5	218 º	140 º20'

δ = ½ (217 º40' - 140 º40') = 38 º30'

Średnia:

ε₁ : 217 º40' + 218 º + 217 º20' + 218 º + 218 º / 5 = 217 º48'

ε₂ : 140 º40' + 140 º20' + 140 º20' + 140 º + 140 º20' / 5 = 140 º20'

n = sin ½ (38 º30'+ 59 º43') / sin φ/2 = sin 49 º6' / sin 21 º51' = 0,7547 / 0,3719 = 2,0293089

Pomiar minimalnego kąta odchylenia dla pryzmatu z Gliceryną:

Kąt łamiący = 60 º

Lp.	ε1	ε2
1	214 º	144 º
2	214 º	144 º20'
3	214 º	144º
4	214 º20'	144 º
5	214º	144 º20'

Średnia:

ε₁ : 214 º + 214 º + 214 º + 214 º20' + 214 º / 5 = 214 º4'

ε₂ : 144 º + 144 º 20' + 144 º + 144 º + 144 º20' / 5 = 144 º8'

δ = ½ (214 º4' - 144 º8') = 34 º58'

n = sin ½ (34 º58'+ 60 º) / sin 60 º/2 = sin 47 º 29' / sin 30 º = 0,7373 / 0,5000 = 1,4746

Pomiar minimalnego kąta odchylenia dla pryzmatu z wodą destylowaną:

Kąt łamiący = 60 º

Lp.	ε1	ε2
1	203 º	156 º
2	202 º40'	155 º20'
3	203 º	155º
4	203 º	155 º
5	202 º40'	155 º20'

Średnia:

ε₁ : 203 º + 202 º40'+ 203 º + 203 º + 202 º40' / 5 = 202 º40'

ε₂ : 156 º + 155 º20'+ 155º +155º + 155 º20'/ 5 = 155º20'

δ = ½ (202 º40' - 155º20') = 23 º50'

n₁ = sin ½ (23 º50' + 60 º) / sin 60 º/2 = sin 41 º55' / sin 30 º = 0,6670 / 0,5000 = 1,334

WNIOSKI:

W zależności od budowy pryzmatu jego współczynnik załamania zmienia się, co obrazują powyższe doświadczenia. Kąt załamania zmienia się również w zależności od kąta łamiącego pryzmatu. Doświadczenia wykazały, że pryzmaty, które posiadają różne ośrodki, przez które przechodzi światło, w różny sposób załamują promień światła, co obrazuje współczynnik załamania pryzmatu. W doświadczeniach wykorzystano dwa pryzmaty z dwiema cieczami, tj. z wodą destylowaną oraz z gliceryną. Dla każdej z nich współczynnik załamania zmieniał się.

5

---