PRAKTICKÉ  CVIČENIE  Z FYZIKY                                Gymnázium Partizánske

 

1. MERANIE INDEXU LOMU
 

Vypracoval :                                                                                            Školský rok :

Dátum   :                                                                                                   Ročník :  4.

Trieda   :                                                                                                    

_______________________________________________________________________________________

 

 

 Teoretický úvod : 

 

Základnou veličinou, ktorá charakterizuje optické prostredie, je index lomu. Možno ho merať niekoľkými desiatkami metód. Použijeme najjednoduchšie metódy, ktoré sú založené na meraní uhlov.

Monofrekvenčné svetlo sa na rozhraní dvoch optických prostredí láme podľa Snellovho zákona.

 


                                                                                        a

 

                        n1 . sin a = n2 . sin b

 

                                                                                    b

 

kde  n1   je index lomu prvého prostredia, v ktorom svetlo dopadá na rozhranie pod uhlom do-

             padu a,

         n2  je index lomu druhého prostredia, v ktorom sa láme pod uhlom lomu b.
 
Keď je prvé prostredie vzduch, ktorého index lomu n1 = 1 a druhé prostredie je plexisklo, ktorého index lomu n2 = n, potom pre Snellov zákon platí

 

                                                            

 

Keď svetlo prechádza z plexiskla do vzduchu, potom pre medzný uhol am

 


 


 
 
 


    

                                 

Index lomu plexiskla potom môžeme vypočítať ak odmeriame uhly  a  a  b , alebo medzný uhol am.

 

Pomôcky : optická lavica, polvalec z plexiskla, červený a modrý filter, kruhová  optická  plat-

                   ňa s uhlomernou stupnicou, clona s jednou štrbinou.

 

Úloha č.1 : Určte index lomu plexiskla pre červené a  modré  svetlo  meraním uhla dopa-

                   du a uhla lomu.

 

Postup: 1. Pripravte meranie tak, že na jeden koniec optickej lavice upevnite lampu so šošov-

                  kou a clonou s jednou štrbinou. Na optickú platňu položte polvalec z plexiskla tak,

                  aby jeho stred vypuklej plochy splýval  so stredom  optickej  platne  a  rovná  stena

                  polvalca splývala s jedným vyznačeným smerom ( priemerom ). Medzi lampu a op-

                  tickú platňu upevnite držiak s  farebným  filtrom.  Lampu a kruhovú optickú platňu

                  upravte v smere optickej lavice tak, aby úzky zväzok farebného svetla bol viditeľný

                  pozdĺž celej platne a prechádzal jej stredom.

              2. Pre päť rôznych uhlov dopadu určte príslušné uhly lomu.

              3. Opakujte meranie pre ďalšie farebné svetlo.

              4. Určte index lomu plexiskla pre červené a modré svetlo.

 

Úloha č. 2 : Určte  index  lomu  plexiskla  pre červené a   modré   svetlo   meraním medz-

                    ného uhla.

 

Postup : 1. Otočte optickú platňu tak, aby  úzky zväzok svetla dopadal na vypuklú  stenu   pol -

                   valca, kedy lom nastáva  na rovinnom rozhraní pri prechode svetla  z plexiskla   do

                   vzduchu. Zväčšujte uhol dopadu pomalým otáčaním optickej platne až   na hodno-

                   tu, keď nastane úplný odraz svetla. Medzný uhol   am  je  v strede medzi   hodnota-

                   mi am1 , keď sa svetlo ešte láme a am2 , keď sa už úplne odráža.

               2. Odmerajte hodnoty uhlov am1 a am2. Meranie opakujte päť krát.

               3. Opakujte meranie pre ďalšie dve farebné svetlo.

               4. Určte index lomu plexiskla pre červené a modré svetlo.

 

Otázky :

1. Porovnajte vypočítané hodnoty indexov lomu pre červené  a  modré  svetlo  obidvoma

    metódami.

2. Porovnajte zistené hodnoty indexov lomu s hodnotami indexu lomu pre plexisklo v ta-

    buľkách.

3. Vymenujte hlavné nedostatky  použitých spôsobov  merania indexu lomu.