Cel ćwiczenia

Poznanie zjawiska załamania światła w pryzmacie oraz wyznaczenie stężeń wodnych roztworów gliceryny

Wstęp teoretyczny

Światło jest falą elektromagnetyczną. Jak każda fala ulega załamaniu (przejście światła przez Granicę dwóch ośrodków z zmianą kierunku swego biegu). Takie zjawisko zachodzi w pryzmacie (bryła materiału przezroczystego ograniczona nierównoległymi ścianami która

Posiada właściwości rozszczepiające, załamujące). W doświadczeniu zostaje wykorzystana tzw. Monochromatyczność światła czyli nakładanie się ciągów falowych(świetlnych) spójnych. Właściwości te wykorzystywane są w laserze.

Metoda wykonania ćwiczenia

Wiązka światła z lasera pada pod kątem prostym na pusty pryzmat. Po odczytaniu wartości kąta ε₁ obrócić stolik z pryzmatem tak aby był ustawiony prostopadle do promienia lasera

I odczytać wartość kąta ε₂. Z podanych wartości kątów wyliczony zostaje kąt łamiący ϕ z wzoru:

ϕ=180°-ε₁-ε₂

światło padające na wypełniony roztworem o nie znanym stężeniu pryzmat ulega załamaniu. Odczytując odchylenie promienia lasera z ekranu z podziałką korzystając z twierdzenia Pitagorasa oraz sinusa i cosinusa wyliczony zostaje kąt odchylenia δ.

R=√ x²+y² cos δ =y/r sinδ=x/r

korzystając z wzoru na współczynnik załamania światła n : n =cosδ+ctgϕ∗sinδ wyznaczam jego liczbowom wartość i w oparciu o tablice zależności współczynnika załamania od stężenia wagowego wyznaczone zostaje stężenie procentowe na podstawie wzoru:

c₀= c_w / c_w+(100%-c_w)ρ

•Wnioski

Wyznaczone i współczynniki załamania światła mieszczą się w przedziale -1,33303 czyli dla wody i 1,47399 czyli dla gliceryny 100%.W roztworach

użytych w doświadczeniu stężenie znajduje się w przedziale 0-92,5% Wykazuje to że dla roztworów o większych stężeniach i większej gęstości wzrasta współczynnik załamania światła