Podstawowy system optyki PASCO
Specyfikacje
- Nazwa produktu: Podstawowy system optyczny Ray Table Źródło światła z soczewką w kształcie litery D
- Składniki: Stół promieniowy, soczewka w kształcie litery D, źródło światła
- Zamiar: Wyznacz zależność pomiędzy kątem padania i kątem załamania
Odwracalność
Wymagany sprzęt z podstawowego systemu optyki
- Tabela promieni
- Obiektyw w kształcie litery D
- Źródło światła
Zamiar
W Próbie 1 tego eksperymentu zostanie określona zależność pomiędzy kątem padania i kątem załamania światła przechodzącego z powietrza do ośrodka o większej gęstości optycznej (akryl soczewki w kształcie litery D).
W Próbie 2 ustalisz, czy ta sama zależność zachodzi pomiędzy kątami padania i załamania dla światła przechodzącego z bardziej optycznie gęstszego ośrodka z powrotem do powietrza. To znaczy, czy jeśli światło przemieszcza się przez soczewkę w przeciwnym kierunku, to czy prawo załamania jest takie samo, czy inne? Porównując wyniki obu badań, znajdziesz odpowiedź na to pytanie.
Na rysunku 1 zauważ, że załamanie zachodzi tylko na płaskiej powierzchni soczewki w kształcie litery D, a nie na zakrzywionej powierzchni.
Organizować coś
- Umieść źródło światła w trybie Ray-Box na płaskim blacie. Obróć koło, aby wybrać pojedynczy promień.
- Umieść stół promieni przed źródłem światła, tak aby promień ze źródła światła przecinał dokładnie środek stołu promieni.
- Umieść soczewkę w kształcie litery D na stole promieni dokładnie wyśrodkowanym w zaznaczonym konturze.o
Nagrywać informacje
Próba 1
- Obróć stół promieni tak, aby wpadający promień dostał się do soczewki przez płaską powierzchnię (patrz rysunek 2).
- Obróć tabelę promieni, aby ustawić kąt padania dla każdej z wartości wymienionych w pierwszej kolumnie Tabeli 1. Dla każdego kąta padania (θi1) zaobserwuj odpowiadający mu kąt załamania (θr1) i zapisz go w drugiej kolumnie zakładka
Próba 2
- Skopiuj wszystkie wartości z drugiej kolumny do trzeciej kolumny tabeli. (Innymi słowy, kąty załamania zaobserwowane w Próbie 1 będą kątami padania zastosowanymi w Próbie 2.)
- Obróć stół promieni tak, aby przychodzący promień dostał się do soczewki przez zakrzywioną powierzchnię.
- Dla kątów padania (θi2), które zapisałeś w trzeciej kolumnie tabeli, zaobserwuj odpowiadające im kąty załamania (θr2) i zapisz je w czwartej kolumnie.
Tabela 1: Dane
Analiza
- Korzystając z wartości θi1 i θr1 oraz prawa Snella (Równanie 10.1), określ współczynnik załamania światła akrylu (nakrylu). Załóżmy, że współczynnik załamania powietrza (nair) wynosi 1.0.
- Ponownie określ akryl, tym razem używając wartości θi2 i θr2.
Pytania
- Czy prawo załamania jest takie samo dla promieni świetlnych biegnących w dowolnym kierunku pomiędzy dwoma ośrodkami?
- Czy zasada odwracalności optycznej obowiązuje zarówno w przypadku odbicia, jak i załamania? Wyjaśnić.
Dokumenty / Zasoby
 |
Podstawowy system optyki PASCO [plik PDF] Instrukcje 012-09900B, 012-09900B Podstawowy system optyki, 012-09900B, Podstawowy system optyki, System optyki |