ιάθλαση µέσω οπτικού πρίσµατος - Υπολογισµός δείκτη διάθλασης

Σχετικά έγγραφα
Διάθλαση μέσω οπτικού πρίσματος - Υπολογισμός δείκτη διάθλασης.

Φυσική ΙΙ (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 6: Διάθλαση μέσω οπτικού πρίσματος - Υπολογισμός δείκτη διάθλασης.

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ιάθλαση µέσω πρίσµατος Φασµατοσκοπικά χαρακτηριστικά πρίσµατος

Διάθλαση φωτεινής δέσμης σε διαφανές υλικό (Επιβεβαίωση, αξιοποίηση του νόμου Snell)

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ. Διάθλαση μέσω πρίσματος - Φασματοσκοπικά χαρακτηριστικά πρίσματος.

Επιστημονική Φωτογραφία (Ε)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 Ο ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΔΡ ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΑΝΘΟΠΟΥΛΟΣ, ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΡΓΩΝ ΤΕΙ ΛΑΡΙΣΑΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΕΡΟΣ 2ο ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΛΥΜΕΝΕΣ 1 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ

6.3 Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ f(x) = αx + β

Στοιχεία από τη Γεωμετρία του χώρου (αναλυτικά στο βιβλίο: Ευκλείδεια Γεωμετρία Α και Β Ενιαίου Λυκείου)

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ 2 ης ΕΡΓΑΣΙΑΣ. Προθεσµία παράδοσης 22/12/09 ( )

Φυσική Εικόνας & Ήχου Ι (Ε)

4.1 ΕΥΘΕΙΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΠΕ Α ΣΤΟ ΧΩΡΟ

Γωνία που σχηματίζει η ε με τον άξονα. Έστω Oxy ένα σύστημα συντεταγμένων στο επίπεδο και ε μια ευθεία που τέμνει τον άξονα

# Κάθε σημείο που οι συντεταγμένες του. Μεθοδολογία στην ευθεία γραμμή ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΓΡΑΜΜΗ

Η θεωρία στην ευθεία σε ερωτήσεις - απαντήσεις

Λύσεις σετ ασκήσεων #6

Συµπάγεια και οµοιόµορφη συνέχεια

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο Διαφορικός Λογισμός (Νο 6) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : Π. Δ. ΤΡΙΜΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

ΕΞΙΣΩΣΗ ΣΦΑΙΡΑΣ. είναι όλοι ίσοι και επιπλέον δεν υπάρχουν οι όροι xy, yz, zx. Γενικά µια εξίσωση της µορφής: 0 + Β + Α.

Διάθλαση φωτός και ολική ανάκλαση: Εύρεση του δείκτη διάθλασης και της γωνίας ολικής ανάκλασης

ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

4.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Α ΒΑΘΜΟΥ

Σειρά Προβλημάτων 1 Λύσεις

ΣΕΤ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Σχεδίαση µε τη χρήση Η/Υ

10 ΠΡΟΣΠΤΩΣΗ Η/Μ ΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΗ ΙΑΧΩΡΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΥΟ ΜΕΣΩΝ

ΛΥΣΕΙΣ ΦΥΛΛΑΔΙΟΥ 3 Ευθεία - Επίπεδο ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ/

Πειραματικός υπολογισμός του μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας

Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών 2009 Πανελλήνιος προκαταρκτικός διαγωνισμός στη Φυσική

Γεωμετρική Οπτική ΚΕΦΑΛΑΙΟ 34

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ

7β Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα

ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ ΩΣ ΠΡΟΣ ΑΞΟΝΑ

Κεφάλαιο 32 Φως: Ανάκλασηκαι ιάθλαση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Κεφάλαιο 4: Πυροηλεκτρισμός, Πιεζο- ηλεκτρισμός, Λιαροκάπης Ευθύμιος. Διηλεκτρικές, Οπτικές, Μαγνητικές Ιδιότητες Υλικών

Διδάσκουσα: Καθηγήτρια Εφαρμογών Σ. Πέππα

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. Ανάκλαση. Κάτοπτρα. Διάθλαση. Ολική ανάκλαση. Φαινόμενη ανύψωση αντικειμένου. Μετατόπιση ακτίνας. Πρίσματα

Νόμος του Gauss 1. Ηλεκτρική Ροή ( πλήθος δυναμικών γραμμών). είναι διάνυσμα μέτρου Α και κατεύθυνσης κάθετης στην επιφάνεια. Στην γενική περίπτωση:

2 Η ΕΥΘΕΙΑ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ. Εισαγωγή

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

φ = ω Β=Γ Α= Β=Ε Γ=Ζ φ Ο

δ) Αν ένα σηµείο του θετικού ηµιάξονα ταλαντώνεται µε πλάτος, να υπολογίσετε την απόσταση του σηµείου αυτού από τον πλησιέστερο δεσµό. ΑΣΚΗΣΗ 4 Μονοχρ

ΕΝΟΤΗΤΑ Β.2.1. Συμμετρία ως προς άξονα

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11B «Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα» Διάθλαση Πρίσματα Φακοί

Περίληψη Προηγούμενου Μαθήματος Κανάλια επικοινωνίας με θόρυβο και η χωρητικότητά τους

ΑΟ είναι η προσπίπτουσα ακτίνα. Ο είναι η διαθλωµένη ακτίνα. ΟΚ είναι η κάθετη στο σηµείο πρόσπτωσης. α : είναι η γωνία πρόσπτωσης δ : είναι η γωνία

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ 2 ΛΥΣΗ DOPPLER LASER ΨΥΞΗ ΚΑΙ ΟΠΤΚΕΣ ΜΕΛΑΣΣΕΣ

ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ. G. Mitsou

Επαναληπτικές ασκήσεις

Φροντιστήριο 2 ο : Εισαγωγή στον διανυσµατικό λογισµό

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

Θεώρηµα ( ) x x. f (x)

Φύση του φωτός. Θεωρούμε ότι το φως έχει διττή φύση: διαταραχή που διαδίδεται στο χώρο. μήκος κύματος φωτός. συχνότητα φωτός

[Ολοκληρωτική μορφή του νόμου του Gauss στο κενό ή τον αέρα]

papost/

5 Δεκεμβρίου 2015 ΛΥΚΕΙΟ:... ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ: ΜΟΝΑΔΕΣ:

και ( n) 1 R. Αν ε > 0, επιλέγουµε για κάθε k 1 ένα καλύπτουµε τότε την ευθεία Α µε την ακολουθία των ορθογωνίων .

ΜΕΤΡΗΣΗ ΜΗΚΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΣ LASER

α) Η γενική εξίσωση του αρµονικού κύµατος είναι. Συγκρίνοντάς την µε µία από τις δύο εξισώσεις των τρεχόντων κυµάτων, έστω την εξίσωση

ΘΕΩΡΙΑ ΠΑΙΓΝΙΩΝ. Ενότητα 10: Παιχνίδια με ελλιπή πληροφόρηση. Ρεφανίδης Ιωάννης Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΘΕΜΑ Β Β.1 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 8 Β.2 Α) Μονάδες 4 Μονάδες 9

ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

( ) y ) άγνωστη συνάρτηση, f (, )

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

ΟΠΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ. Φως... Φωτομετρικά μεγέθη - μονάδες Νόμοι Φωτισμού

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

Συμπλήρωμα 2 εδαφίου 3.3: Το γενικό μεταβολικό πρόβλημα για συναρτησιακό ολοκληρωτικού τύπου με ολοκληρωτέα συνάρτηση F κατά 2

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα

4. Ανάκλαση & Διάθλαση του Φωτός

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

7η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΣΧΟΛΙΑ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 14 ΙΟΥΝΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

Οι δύο θεμελιώδεις παράμετροι προσδιορισμού της ταχύτητας του φωτός στο κενό: Διηλεκτρική σταθερά ε0 Μαγνητική διαπερατότητα μ0

όπου n είναι ο συνολικός αριθμός γραμμομορίων του συστήματος (που συμπεριλαμβάνει και τα τυχόν αδρανή συστατικά), Ή ακόμα και τη σύσταση κατά βάρος

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ

Μεγεθυντικός φακός. 1. Σκοπός. 2. Θεωρία. θ 1

Η συμβολή του φωτός και η μέτρηση του μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ 3

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 (ΚΥΜΑΤΑ) ΚΥΡΙΑΚΗ 27 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2013 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ 5

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Αριθµητική Ανάλυση & Προγραµµατισµός Ε ιστηµονικών Εφαρµογών

1) Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης n από το μήκος κύματος για το κρύσταλλο του ιωδιούχου ρουβιδίου (RbI) παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ο.Π. ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ:2 ο - ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΣ: Γιάννης Ζαµπέλης Μαθηµατικός

25 Ιανουαρίου 2014 ΛΥΚΕΙΟ:... ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ: ΜΟΝΑΔΕΣ:

1ο Κριτήριο Αξιολόγησης ΦΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ-ΑΝΑΚΛΑΣΗ, ΙΑΘΛΑΣΗ- ΕΙΚΤΗΣ ΙΑΘΛΑΣΗΣ

Κατοίκον Εργασία 2. (γ) το ολικό φορτίο που βρίσκεται στον κύβο. (sd p.e 4.9 p146)

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Φυσικής Κατεύθυνσης 2014

Προγραμματισμός Ύλης Έτους Τάξη Α Κοινός Κορμός

LASER 4. ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΤΟΥ ΙΟ ΙΚΟΥ LASER ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ GaAs (ΤΥΠΟΥ FE-LA 10)

ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΠΟ ΑΠΛΗ ΣΧΙΣΜΗ

Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

ιάθλαση. Ολική ανάκλαση. ιάδοση µέσα σε κυµατοδηγό.

ΟΡΟΣΗΜΟ ΓΛΥΦΑΔΑΣ. 7.1 Τι είναι το ταλαντούμενο ηλεκτρικό δίπολο; Πως παράγεται ένα ηλεκτρομαγνητικό

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΑΙ ΤΩΝ ΥΟ ΚΥΚΛΩΝ) Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002 ÈÅÌÅËÉÏ

Transcript:

Ο2 ιάθλαση µέσω οπτικού πρίσµατος - Υπολογισµός δίκτη διάθλασης 1. Σκοπός Ο δίκτης διάθλασης n νός διαφανούς οπτικού µέσου ίναι ένα ιδιαίτρο σηµαντικό µέγθος στην οπτική. Ο δίκτης διάθλασης όχι µόνο µταβάλλται από υλικό σ υλικό αλλά έχι και σηµαντική ξάρτηση από την συχνότητα του φωτός που χρησιµοποιίται. Σ αυτή την άσκηση υπολογίζται ο δίκτης διάθλασης οπτικού µέσου υπό µορφή πρίσµατος χρησιµοποιώντας µονοχρωµατική δέσµη Laser που κπέµπι σ συγκκριµένο, γνωστό µήκος κύµατος. Η µέθοδος υπολογισµού του στηρίζται στον πιραµατικό προσδιορισµό της γωνίας λαχίστης κτροπής min σ πρίσµα γνωστής, θλαστικής γωνίας Α. 2. Θωρία Πρίσµα ονοµάζουµ κάθ διαφανές και ισότροπο µέσο που πριορίζται από δυο ορικές πίπδς πιφάνις που σχηµατίζουν γωνία Α (η θλαστική γωνία του πρίσµατος). Οι πίπδς αυτές πιφάνις καλούνται έδρς του πρίσµατος, νώ κάθ πίπδο κάθτο στην ακµή του πρίσµατος καλίται κύρια τοµή αυτού. Στο σχήµα που ακολουθί παρουσιάζται η πορία λπτής φωτινής δέσµης µονοχρωµατικού φωτός που προσπίπτι στο σηµίο Θ της πρώτης έδρας του πρίσµατος υπό γωνία α 1 και αναδύται στο σηµίο Η της άλλης έδρας υπό γωνία α 2. Η συγκκριµένη πορία της φωτινής αυτής δέσµης θωρούµ ότι βρίσκται στο ίδιο πίπδο Α δ2 α 1 δ 1 Θ Ι α Η n α 2 Σχήµα 1. ιάθλαση µέσω οπτικού πρίσµατος µιας κύριας τοµής του πρίσµατος. Αν η κτροπή που πιτυγχάνται αντιστοιχί σ γωνία για το πρίσµα µ δίκτη διάθλασης n, τότ ισχύουν οι σχέσις : n = sin α 1 / sin δ 1 = sin α 2 / sin δ 2 και Αραβαντινός Α. 1

Α = δ 1 + δ 2 και = α 1 + α 2 Α Η πρώτη από τις σχέσις διατυπώνι την φαρµογή του νόµου του Snell στα σηµία Θ, Η ισόδου, ξόδου από το πρίσµα, νώ οι άλλς δυο οφίλουν την ύπαρξή τους στην γωµτρία των τριγώνων ΙΘΗ και ΘΗ. Η θωρία αλλά και το πίραµα συµφωνούν ότι η γωνία κτροπής ξαρτάται από : (1) Τον δίκτη διάθλασης n του υλικού του πρίσµατος (2) Την θλαστική γωνία Α και (3) Μταβάλλται µ την γωνία προσπτώσως α 1 νώ λαµβάνι την λάχιστη τιµή min όταν α 1 = α 2 = (α) και δ 1 = δ 2 = (δ) (θέση λαχίστης κτροπής). Στην θέση της λάχιστης κτροπής µάλιστα αποδικνύται ότι ισχύουν οι σχέσις : n = sin α / sin δ, Α = 2δ και min = 2α Α. Εάν συνδυαστούν οι παραπάνω σχέσις, ύκολα φαίνται ότι ο δίκτης διάθλασης n του πρίσµατος ικανοποιί τη σχέση : n = sin [ ( min + Α) / 2 ] / sin (A/2) Η τλυταία αυτή σχέση πιτρέπι την µέτρηση του δίκτη διάθλασης του υλικού - νός πρίσµατος θλαστικής γωνίας Α αρκί να µτρηθί πιραµατικά η γωνία λάχιστης κτροπής min. Στο σχήµα που ακολουθί παρουσιάζται η καµπύλη µταβολής της γωνίας κτροπής σ σχέση µ την γωνία πρόσπτωσης α 1. Λ min Σχήµα 2 α 1 = α 2 = α α 1 min 2α-Α Παρατηρίται, από το προηγούµνο διάγραµµα, ότι υπάρχουν ζυγάρια διαφορτικών τιµών για την γωνία πρόσπτωσης α 1 που όµως αντιστοιχούν στην ίδια ακριβώς - κτροπή της µονοχρωµατικής ακτίνας (υθία Λ). Αραβαντινός Α. 2

3. Πιραµατική διαδικασία Η πιραµατική διάταξη αποτλίται από µια οπτική τράπζα πάνω στην οποία βρί- η πηγή µονοχρωµατικού φωτός (Laser), ο γωνιοµτρικός κύκλος Γ στο κέ- σκονται ντρο του οποίου βρίσκται το πρίσµα Π γνωστής θλαστικής γωνίας καθώς και η κα- οθόνη Ο (αδιαφανές τακόρυφη πέτασµα). Στην άσκηση αυτή χρησιµοποιούµ µονοχρωµατικό φως διότι διαφορτικά θα ίχαµ στο πρίσµα κτός από την κτροπή και ανάλυση του φωτός. Ως πηγή µονοχρωµατικού φωτός χρησιµοποιούµ Laser He Ne ή Ar που κπέµπουν χαρακτηριστικό κόκ- ή πράσινο φως αντίστοιχα µήκους κύµατος πρίπου 650 ή 520 nm. Η συσκυή κινο Laser τροφοδοτίται από ιδική µονάδα τροφοδοσίας µ κατάλληλο οµοαξονικό καλώδιο. Laser He-Ne Γωνιοµτρική τράπζα Π Πέτασµα Σχήµα 3. Η πιραµατική διάταξη Για την ασφάλια των ασκουµένων προσοχή στα ξής : 1. Μην πµβαίντ καθόλου στη διάταξη του Laser. Για κάθ πιθανή ανωµαλία που διαπιστώντ απυθυνθίτ στο προσωπικό του ργαστηρίου. 2. Απαγορύται αυστηρά η έκθση του οφθαλµού στην οπτική διαδροµή της δέσµης Laser ίτ απ υθίας ίτ µέσω ανακλάσων. Για να µταβάλλουµ την γωνία προσπτώσως α 1 ξσφίγγουµ λιγάκι τον κοχλία που στηρίζι τον γωνιοµτρικό κύκλο µ το πρίσµα χωρίς να πιραχθί καθόλου η συσκυή Laser. Η θέση της ακτίνας που προσπίπτι στο πρίσµα όπως άλλωστ και η τλικά αναδυόµνη διαβάζονται ύκολα πάνω στον γωνιοµτρικό κύκλο στην πρι- του οποίου υπάρχι η κατάλληλη χάραξη µ ακρίβια φέρια µοίρας. Το ργαστήριο διαθέτι κτός των δυο συσκυών Laser που προαναφέρθηκαν και ποικιλία πρισµάτων µ διαφορτικές θλαστικές γωνίς. Η πιλογή Laser, όπως και πρίσµατος για την κτέλση της άσκησης ίναι υθύνη του υπύθυνου καθηγητή ο οποίος και νηµρώνι την ασκούµνη οµάδα των σπουδαστών για τις τιµές του µή- κύµατος λ καθώς και της θλαστικής γωνίας Α του πρίσµατος που πρόκιται να κους χρησιµοποιηθί. 4. Εργασίς 1. Τοποθτούµ οριζόντια το πρίσµα συγκκριµένης θλαστικής γωνίας Α (σύµφωνα µ την υπόδιξη του υπύθυνου καθηγητή) πάνω στον γωνιοµτρικό κύκλο, έτσι ώστ η κορυφή του να βρίσκται στο κέντρο του κύκλου. Σ όλς Αραβαντινός Α. 3

τις ργασίς που ακολουθούν η στνή δέσµη του Laser διατηρί σταθρή την διύθυνσή της. 2. Μταβάλλουµ αυξάνοντας την γωνία προσπτώσως α 1 και µτράµ κάθ φορά πακριβώς την γωνία αναδύσως α 2. Υπολογίζουµ έτσι κάθ φορά την γωνία κτροπής για την οποία ισχύι η σχέση : = α 1 + α 2 Α. Συµπληρώνται έτσι ο πίνακας µτρήσων µ 15 τουλάχιστον ανξάρτητς µτρήσις. Πίνακας Μτρήσων - Υπολογισµών α/α α 1 α 2 = α 1 + α 2 Α 1 2 3 4 5.. 15 3. Να γίνι η γραφική παράσταση = f(α 1 ), να χαραχθί η αντίστοιχη οµαλή πιραµατική κ αµπύλη και να υπολογιστί γραφικά η λάχιστη τιµή της γωνίας κτροπής min. 4. Μταβάλλουµ µ συνχή, οµαλό τρόπο την γωνία α 1 και φέρνουµ το πρίσµα στην θέση της λάχιστης κτροπής. Σηµιώνται πως η θέση αυτή προσδιορίζται από την σχολαστική παρατήρηση του φωτινού ίχνους της δέσµης Laser στο κατακόρυφο πέτασµα. Συγκκριµένα καθώς αυξάνται η γωνία προσπτώσως α 1 πριστρέφοντας το πρίσµα παρατηρίται µια οµόρροπη κίνηση του ίχνους της δέσµης µ µια τάση πιβράδυνσης. Μάλιστα, σ κάποια θέση το ίχνος αυτό σχδόν ακινητοποιίται νώ η πραιτέρω αύξηση της γωνίας προσπτώσως δηµιουργί κίνηση του ίχνους σ αντίθτη φορά από ότι προηγούµνα. Η θέση του πρίσµατος που αντιστοιχί στο σχδόν «ακινητοποιηµένο» ίχνος στο πέτασµα ίναι η ζητούµνη θέση της λάχιστης κτροπής. Τώρα το min υπολογίζται από τις αντίστοιχς τιµές των γωνιών α 1 και α 2. 5. Επαναλαµβάνουµ την προηγούµνη ργασία οκτώ συνολικά ανξάρτητς φορές µ σκοπό τον υπολογισµό της µέσης τιµής για την γωνία λαχίστης - κτροπής min. Συµπληρώνουµ τον πίνακα µτρήσων που ακολουθί και υ- πολογίζουµ το σφάλµα δ min της µέσης τιµής (σ ακτίνια). Πίνακας Μτρήσων Υπολογισµών α/α 1 2 α 1 α 2 min min i ( i ) 2 Αραβαντινός Α. 4

3 4 6. Να συγκριθούν η τι µή της λάχιστης γωνίας κτροπής min που βρέθηκ γραφικά ( ργασία 3) µ αυτή της µ έσης τιµής το υ ακριβώς προηγούµνου πίνακα. Που µπορί να οφίλται η όποια, µικρή διαφορά παρουσιάζται ; Ποια από τις τιµ ές που βρέθηκαν θωρίτ ότι ίναι η πρισσότρο αξιόπιστη ; ηλαδή ποια µτρητική διαδικασία διαθέτι τα λιγότρα σφάλµατα ; 7. Να υπολογιστί από την αντίστοιχη σχέση η τιµή του άγνωστου δίκτη διάθλασης n που χαρακτηρίζι το διαφανές υλικό του πρίσµατος. 8. Πόσο ίναι το σφάλµα n στον υπολογισµό του δίκτη διάθλασης άν θωρηθί ότι η θλαστική γωνία Α ίναι δδοµένη (χωρίς σφάλµα) νώ αποδικνύται ότι ισχύι : δn = (n/2) {δ min / tan ( min + A) / 2 } Μ δ min το αντίστοιχο σφάλµα της µέσης τιµής του πίνακα της ρώτησης. Να γραφί η έκφραση του τλικού αποτλέσµατος υπό την µορφή : n +/- δn = +/- 9. Ποια ίναι η ορική γωνία του υλικού για το συγκκριµένο πρίσµα ; Για ποια τιµή της θλαστικής γωνίας Α το πρίσµα αυτό θα απέκλι την τλική έξοδο της οποιασδήποτ προσπίπτουσας δέσµης από την δύτρη έδρα του ; ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΤΑΝΟΗΣΗΣ 1. Γιατί η πιραµατική καµπύλη = f(α 1 ) της ρώτησης 3 αποκλίται να τέµνι, ή ακόµη και να φάπτται, του οριζόντιου άξονα που αντιστοιχί σ µ ηδνική τιµή κτροπής ( = 0 ) ; 2. Από την προηγούµνη πιραµατική καµπύλη = f(α 1 ) της άσκησης προσδιορίστ για ποια τιµή της γωνίας προσπτώσως α 1 συµβαίνι η λαχιστοποίηση της κτροπής. Ποια ίναι τότ η αντίστοιχη γωνία αναδύσως α 2 ; Ικανοποιίται η ισότητα α 1 = α 2 όπως η θωρία ισχυρίζται ; 3. Ποια πιστύτ ότι ίναι τα γνικά χαρακτηριστικά νός οπτικού πρίσµατος ; Τι ακριβώς θα συνέβαιν άν στην συγκκριµένη άσκηση αντί για µονοχρω- µατικό φως χρησιµοποιούσαµ στνή δέσµη λυκού φωτός ; ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ : Το φαινόµνο της οπτικής διάθλασης, Πρίσµατα, ί- κτης διάθλασης υλικού. Αραβαντινός Α. 5