EAiE |
Imię i Nazwisko: 1. Tomasz Gadaj 2. Leszek Hołda |
|
ROK I |
GRUPA 2 |
ZESPÓŁ 11 |
Pracownia fizyczna I |
TEMAT: Współczynnik załamania światła dla cieczy
|
|
|
|
Nr ćwiczenia 52
|
Data wykonania:
|
Data oddania:
|
Zwrot do poprawy:
|
Data oddania:
|
Data zaliczenia:
|
OCENA
|
Cel ćwiczenia
Wyznaczenie współczynnika załamania światła dla cieczy za pomocą refraktometru Abbego. Pomiar zależności współczynnika załamania od stężenia dla roztworów cukru w wodzie.
Wprowadzenie
1. Bezwzględny współczynnik załamania.
Bezwzględnym współczynnikiem załamania danego ośrodka nazywamy stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w danym ośrodku.
C - próżnia
V - ośrodek
2. Współczynnik załamania jednego ośrodka względem drugiego.
V1 - ośrodek I
V2 - ośrodek II
Całkowite wewnętrzne odbicie, kąt graniczny.
Jeśli światło pada na granicę ośrodków od strony ośrodka o większym współczynniku załamania, to kąt padania jest mniejszy od kąta załamania. Przy pewnym kącie padania γ promień wychodzący ślizga się po powierzchni granicznej. Jeśli kąt padania jest jeszcze większy, to ma miejsce odbicie promienia od powierzchni granicznej. Zjawisko to nazywamy całkowitym wewnętrznym odbiciem, a kąt γ kątem granicznym.
Dla kątów padania większych od γ nie będzie już promienia załamanego, zajdzie całkowite wewnętrzne odbicie światła. Kąt graniczny wyznacza się przez przyjęcie w prawie załamania Snelliusa jedynki jako wartości sinusa kąta załamania.
Pomiary i obliczenia:
|
Lp. |
Masa cukru [g] |
Objętość wody
[cm3] |
Masa wody [g] |
Stężenie procentowe [%] |
Błąd stężenia procentowego [%] |
Współczynnik załamania |
|
1. |
10 |
50 |
50 |
16,67 |
1,495879 |
1,354 |
|
2. |
10 |
70 |
70 |
12,50 |
1,137517 |
1,350 |
|
3. |
10 |
90 |
90 |
10,00 |
0,921954 |
1,345 |
|
4. |
10 |
110 |
110 |
8,33 |
0,776412 |
1,3415 |
* |
5. |
10 |
130 |
130 |
7,14 |
0,671069 |
1,339 |
|
6. |
10 |
150 |
150 |
6,25 |
0,591123 |
1,3385 |
|
7. |
10 |
170 |
170 |
5,56 |
0,52831 |
1,338 |
|
8. |
10 |
190 |
190 |
5,00 |
0,477624 |
1,337 |
|
9. |
10 |
230 |
230 |
4,17 |
0,400812 |
1,336 |
|
10. |
0 |
50 |
50 |
0 |
- |
1,33 |
Przykładowe obliczenia dla kolumny oznaczonej(*)
Stężenie procentowe:
Błąd stężenia procentowego:
Błąd pomiaru masy cukru: mc=1g
Błąd pomiaru masy wody : mc=2g
= 0,671069 %
Błąd reflektometru użytego do pomiarów wynosił: 0,001
Wykres zależności współczynnika załamania od stężenia procentowego roztworu
Krytyczne podejście do pomiarów:
Błędy w powyższym doświadczeniu spowodowane są niedokładnością przyrządu użytego do pomiarów jakim był reflektometr Abbego, którego dokładność wynosi 0.001 oraz błędu powstałego na wskutek obliczania stężenia procentowego roztworu.
Wnioski:
Powyższe doświadczenie potwierdziło założenia teoretyczne zawarte we wstępie. Nasze pomiary i obliczenia wykazały, że wraz ze zmniejszaniem się stężenia procentowego liniowo wzrasta współczynnik załamania światła dla cieczy.
4