Ćwiczenie nr 79

Temat: Badanie dyspersji szkła pryzmatu przy pomocy goniometru optycznego.

Literatura:

1. Podręczniki uniwersyteckie z fizyki np.: Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna t. 4: „Optyka”.

2. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch - Pierwsza pracownia fizyczna- przewodnik
   Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995.

3. T. Dryński - Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.

4. H. Szydłowski - Pracownia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997 .

5. K .Fulinska - opisy i instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki

6. Instrukcja obsługi goniometru optycznego Gn-3.

Cel ćwiczenia:

• Zapoznanie się z budową i zasadą działania goniometru optycznego.

• Zapoznanie się z metodą wyznaczania współczynnika załamania fali świetlnej za pomocą goniometru.

• Wyznaczenie kąta łamiącego pryzmatu kąta najmniejszego odchylenia.

• Badanie krzywej dyspersji materiału pryzmatu.

Zagadnienia kolokwialne:

1. Podstawowe pojęcia i prawa optyki geometrycznej.

2. Bieg promieni świetlnych przez pryzmat, kąt łamiący, minimalny kąt odchylenia pryzmatu, rozszczepienie światła w pryzmacie, pryzmaty achromatyczne.

3. Współczynnik załamania ośrodka, jego zależność od długości fali świetlnej.

4. Dyspersja światła, pojęcie dyspersji anomalnej.

5. Widma pierwiastków, widmo światła białego, linie Fraunhofera.

6. Goniometr optyczny, budowa i zasada działania.

7. Metoda przeprowadzenia dyskusji błędów.

Wykonanie doświadczenia:

1. Wyzerować goniometr zwalniając zatrzask 11 i zacisk 18. (patrz instrukcja obsługi).

2. Wprowadzić zero skali na zerowe położenie lunety.

3. uruchomić lampę helową. W tym celu należy ustawić pokrętło autotransformatora na 30 V i dopiero wtedy włączyć autotransformator do sieci.

4. Oświetlić szczelinę goniometru i dokonać pomiaru kąta łamiącego pryzmatu.

5. Ustawić pryzmat (dotykając zmatowionych ścianek) w pozycji najmniejszego odchylenia całości widma. Zidentyfikować linie widmowe posługując się informacją dołączoną do niniejszej instrukcji.

6. Zmierzyć kąty najmniejszego odchylenia dla 5 wybranych linii. Położenie najmniejszego odchylenia pryzmatu trzeba ustalać dla każdej linii oddzielnie poprzez nieznaczne pokręcenie stolikiem goniometru. Obrót stolika uzyskuje się po zwolnieniu zacisku 13.

Opracowanie wyników:

Sporządzić wykres zależności współczynnika załamania światła od długości fali. Określić błąd maksymalny współczynnika załamania posługując się metodą różniczki zupełnej.

Widmo lampy helowej:

Linia czerwona (słabsza) λ = 7065,19 Ǻ

Linia czerwona (jasniejsza) λ = 6678,15 Ǻ

Linia żółta λ = 5875,62 Ǻ

Linia zielona (jaśniejsza) λ = 5015,68 Ǻ

Linia zielona (słabsza) λ = 4921,93 Ǻ

Linia niebieska λ = 4685,71Ǻ

Linia fioletowa λ = 4471,48 Ǻ

Przyrządy:

goniometr optyczny, lampa helowa, transformator, autotransformator, pryzmat.