• Laboratorium fizyki CMF PŁ

• Dzień 3.11.2010 godzina 8¹⁵ grupa 6

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki

semestr I rok akademicki 2010/2011

ocena _____

Wstęp teoretyczny:

Tematem niniejszego sprawozdania jest zjawosko załamania mikrofali. Mikrofale cechują się podobnymi własciwościami jak inne typy fal, więc rozchodzą sie w ośrodkach jednorodnych po liniach prostych i ze stałą predkością. Podczas przejścia z jednego ośrodka do innego następuje zmiana prędkości rozchodzenia się fali, a także jej załamanie.

V₁ - prędkość fali w pierwszym ośrodku

V₂ - prędkość fali w drugim ośrodku

n₁ - współczynnik załamania pierwszego ośrodka

n₂ - współczynnik załamania drugiego ośrodka

- kąt padania fali na granicę ośrodków (względem normalnej)

- kąt załamania fali po przejściu przez granicę (względem normalnej)

Na rysunku przedstawiony został przypadek gdzie V₁ > V₂, czyli fala przechodzi do ośrodka o większej gęstości, można zatem napisać:

V₁ > V₂
n₁ < n₂

V₁ < V₂
n₁ > n₂

Aby załamanie fali miało miejsce, oba ośrodki muszą być dla danego rodzaju fali przenikalne, czyli nie mogą zatrzymywać fali.

Nr pomiaru	Kąt załamania fali [rad]	Kąt załamania fali	[rad]	[rad]
1	0,23	13	0,02	20
2	0,22	12,8
3	0,21	12,2
4	0,21	12,1

Wartość średnia kąta wynosi 0,22 [rad] czyli 12,8^o [rad]

Schemat pryzmatu:

- kąt załamania fali

kat padania fali wynosi 90^o

Obliczamy współczynnik załamania n_p (granulek polistyrenowych), oraz jego błąd korzystając ze wzoru:

(tu wpiszemy odręcznie obliczenia)

Obliczamy prędkość rozchodzenia się mikrofal w polistyrenie, korzystając ze wzoru:

(tu wpiszemy odręcznie obliczenia)

Wnioski:

Forma pryzmatu nie miała wpływu na doświadczenie załamania promieniowania mikrofal z związku z tym, że jest niewidoczna z punktu widzenia mikrofali. Przenikalność jest zmienna zależna od użytych substancji w doświadczeniu. Skuteczność wykorzystanej metody w doświadczeniu wyznaczania prędkości i współczynnika załamania mikrofal w granulkach polistyrenu oceniam na bardzo dokładną, nawet po uwzględnieniu błędów pomiaru.

Przykłady współczynników załamania światła widzialnego

o długości 580 nm dla różnych substancji:

Ośrodek	Współczynnik załamania
próżnia	1
Powietrze (1013hPa,20°C)	1,003
woda	1,33
diament	2,417
chlorek sodu	1,53

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
E4B	Załamanie promieniowania mikrofalowego w pryzmacie

Damian Żaczek

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu 163785

Adrian Nowak

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu 163709

Marcjan Kolanowski

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

imię i nazwisko

nr indeksu

V₁

V₂

n₁

n₂

fala