mechanics.pl

Przeglądaj wersję html pliku:

aa01

96-02-25 LABOLATORIUM Z FIZYKI

GRUPA 1

PRZEMYSŁAW WÓJCIK

SŁAWOMIR SURUDO

TEMAT : Wyznaczanie współczynnika załamania światła za
pomocą

refraktometru Abbego .



1.ZAGADNIENIA TEORETYCZNE .

Zasada działania refraktometru Abbego opiera się na wyznaczeniu
kąta granicznego ( , przy przechodzeniu światła z ośrodka
badanego o nieznanym współczynniku załamania n2 do ośrodka o
współczynniku znanym n1 :

n2 = n1 ( sin(

Główną częścią tego przyrządu jest kostka złożona z
dwóch pryzmatów wykonanych ze szkła flintowego o dużym
współczynniku załamania . Pomiędzy pryzmaty wprowadza się
kilka kropel badanej cieczy , której współczynnik załamania
powinien być mniejszy niż współczynnik załamania szkła
pryzmatu . Wiązka promieni pada na pryzmat oświetlający zostaje
rozproszone tak że do cieczy pada ono pod różnymi kątami .

Na granicy cieczy promienie ulegają załamaniu i do pryzmatu
refraktometrycznego wchodzi wiązka która po przejściu przez
prymaty zostaje skierowana na obiektyw . Gdzie na podziałce
możliwy jest bezpośredni odczyt bezwzględnego załamania cieczy
.

Obok współczynnika załamania światłą charakterystyczną
wielkością każdego ośrodka jest jego dyspersja optyczna .

Miarą dyspersji danego ośrodka jest różnica współczynników
załamania dla lini F i C Fraunhofera przy czym linia F leży
w krótkofalowej części widma , linia C w długofalowej :

(n = nf - nc

My wyznaczamy dyspersję za pomocą odczytu na zaopatrzonej w
podziałkę śrubie mikrometrycznej kompensatora służącego do
ustawiania ostrości odczytu . Na podstawie odczytanej wartości
liczby Z obliczamy dyspersje ze wzoru :

(n = A + B(

Gdzie A,B i ( - stałe , których wartości można odczytać z
tablicy dla danej wartości liczby Z i współczynnika
załamania n badanej cieczy .

2.PRZEBIEG ĆWICZENIA .

Mierzyliśmy współczynniki załamania pięciu cieczy , przy
czym dla każdej cieczy pomiar przeprowadzaliśmy trzy razy .
Celem ćwiczenia było wyznaczenie współczynników załamania
tych cieczy , a następnie wyznaczenie dla każcej z nich
dyspersji za pomocą wartości Z odczytanych ze śruby
mikrometrycznej kompensatora .

3.POMIARY.

CIECZ

BADANA Z

[ dz ] n 1 n 2 n 3 n śr

1 42 1,3398 1,340 1,3396 1,3398

2 42,8 1,4051 1,4052 1,4051 1,4051

3 43 1,4760 1,4762 1,4760 1,4761

4 43 1,3498 1,3499 1,3498 1,3498

5 42 1,3336 1,3337 1,3336 1,3336



4.OBLICZENIA .

Obliczam rozproszenie wartości średniej dla cieczy nr.1 :









Z tabeli odczytuje wartość współczynnika t dla
prawdopodobieństwa 99% i dla 3 pomiarów t = 9,9 .

Następnie obliczam niepewność przypadkową :



Procedurę powtarzam dla każdej cieczy i tak :

ciecz nr.2



ciecz nr.3



ciecz nr.4



ciecz nr.5



Niepewność odczytu współczynnika załamania wynosi : (no=0,0005

Tak więc niepewności pomiarowe policzymy :



Wyniki :



Ostatecznie :



4.DYSPERSJA.

Dyspersje dla każdej cieczy obliczymy ze wzoru : (n = A + B(

Współczynniki A,B i ( odczytujemy z tabeli dla danego Z , i
dla poszczególnych cieczy wynoszą one :

ciecz nr.1

A=0,024685 ; B=0,032088 ; (=0,588

Ciecz nr.2

A=0,02443 ; B=0,030079 ; (=0,596

Ciecz nr.3

A=0,024218 ; B=0,028014 ; (=0,629

Ciecz nr.4

A=0,024635 ; B=0,03189 ; (=0,629

Ciecz nr.5

A=0,024715 ; B=0,032196 ; (=0,588

Po obliczeniu :



5.WNIOSKI.

Przebadaliśmy pięć różnych cieczy . Dla wszystkich cieczy
prócz jednej dało się uzyskać na refraktometrze wyrażny
obraz co pozwoliło na wyznaczenie współczynników załamania
tych cieczy . Jedynie ciecz numer 3 sprawiała pewne kłopoty
nie dało się ustalić wyrażnego obrazu jak w innych cieczach
, obraz był zamazany i niewyrażny . Dlatego więc dla cieczy
numer 3 wyniki tego doświadczenia mogą być nieprawdziwe .