Садржај
Када светлосни зраци прелазе из ваздуха у воду, они се савијају, јер је индекс преламања ваздуха различит од индекса рефракције воде. Другим речима, светлосни зраци путују брзином ваздуха различитом од оне у води. Снеллс-ов закон описује овај феномен, пружајући математички однос између угла падања светлосних зрака у односу на окомиту линију која тече кроз воду, индекса лома оба материјала кроз која светлост путује, и угла рефракције под којом светлост путује кроз воду .
Што је већи индекс лома, светлост се савија више. Вода шећера је гушћа од обичне воде, тако да вода са шећером има већи индекс лома од обичне воде. Овде ћемо користити физику рефракције за мерење садржаја шећера у води.
Направите шупљу призму са слајдова микроскопа
Употријебите епоксид за лијепљење ивица четири клизача микроскопа како бисте направили правоугаону призму.
Поставите призму на врх петог правоугаоног клизача микроскопа и залепите призму на слајд користећи епокси.
Оставите да се епоксид подешава преко ноћи.
Измерите индекс рефракције шећерне воде
Подесите за експериментисање. Покријте зид папиром да бисте обележили ознаке. Поставите ласерски показивач тако да његов сноп буде окомит на зид. Фиксирајте ласерски показивач на месту и периодично га проверавајте како бисте осигурали да његов сноп доследно удара на исто место када пролази кроз ваздух.
Ласерски сноп усмјерите окомито кроз призму када је празан. Када је призма празна, сноп се не сме преусмеравати. Означите место где ласерски зрак удара о зид. Ставите комад папира испод ласера и обележите тачку на којој је сноп ушао у призму (две тачке, заједно, треба да чине равну линију).
Призму напуните течношћу. Усмерите ласерски зрак кроз призму напуњену течношћу. Греда ће ударити у зид мало на удаљености од првобитне ознаке. Означи сноп. Измерите удаљеност између та два тачка, удаљеност А. Измерите удаљеност од призме до зида, удаљеност Б.
Са две удаљености које сте мерили у кораку 3, можете израчунати угао под којим је греда ударила у зид - другим речима, његов угао рефракције након проласка кроз призму. Израчунајте овај угао проналажењем инверзне тангенте од (растојање А дељено на удаљеност Б).
Користите закон Снеллс, заједно са углом који сте израчунали у кораку 4, да одредите индекс преламања течности. Према Снеллсовом закону, релативни индекс преламања два материјала, или н2 / н1 (н2 = индекс лома другог материјала, н1 = индекс преламања првог материјала), једнак је синусу угла упада, подељено синусом угла рефракције. Ласерски показивач циљате окомито на призму, па вам је упадни угао 90. Израчунали сте свој угао рефракције у кораку 4. И на крају, индекс лома ваздуха (н1) је 1.0003.
Направите 1 одсто, 5 одсто, 10 одсто и 50 одсто раствора шећера. Поновите кораке 3 до 5 да бисте одредили њихове индексе рефракције. Графикујте концентрацију шећера у односу на угао рефракције. Упоредите своје индексе рефракције за познате концентрације са индексом лома који сте израчунали у кораку 5. Процијените концентрацију шећера за ваш непознати раствор.