Wydział Elektrotechniczny
semestr I rok akademicki 2007/08
Kod ćwiczenia
Tytuł ćwiczenia
E4A
Załamanie promieniowania mikrofalowego w pryzmacie
Przemysław Radecki
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
imię i nazwisko
nr indeksu 145268
Przemysław Kostrzewa
nr indeksu 145237
Adrian Fronk
nr indeksu 145211
ocena _____
Wstęp teoretyczny:
Fale mikrofalowe nie różnią się zbytnio od innych rodzajów fali, i fotyczna ich podobne zjawiska. Tematem niniejszego sprawozdania będzie zjawisko załamania fali. W ośrodkach jednorodnych fale rozchodzą się po liniach prostych, ze stałą prędkością. Przy przejściu z jednego ośrodka do innego, następuje zmiana prędkości fali, a co z tym idzie jej załamanie.
V1 – prędkość fali w pierwszym ośrodku
V2 – prędkość fali w drugim ośrodku
n1 – współczynnik załamania pierwszego ośrodka
n2 – współczynnik załamania drugiego ośrodka
- kąt padania fali na granice ośrodków (względem normalnej)
- kąt biegu fali po przejściu przez granicę (względem normalnej)
Na rysunku przedstawiony został przypadek gdzie V1 > V2, czyli fala przechodzi do ośrodka o większej gęstości, można zatem napisać:
V1 > V2 n1 < n2
V1 < V2 n1 > n2
Aby załamanie fali miało miejsce oba ośrodki musza być dla danego rodzaju fali przezroczyste, czyli nie mogą zatrzymywać fali.
Nr. pomiaru
Kąt załamania fali [rad]
Kąt załamania fali
Natężenie I [mA]
1
0,28
16
2,7
2
0,30
17
3,1
3
0,33
19
2,9
4
0,35
20
2,0
Wartość średnia kąta wynosi 0,32 [rad] czyli 18o [rad]
Schemat kryształu:
- kąt załamania fali
kat padania fali wynosi
Obliczam współczynnik załamania np (granulek polistyrenowych), oraz jego błąd korzystając ze wzoru:
, gdzie n1 = 1,00
Obliczam prędkość rozchodzenia się mikrofal w polistyrenie, korzystając ze wzoru:
V2 = (17442) x 104
Wnioski:
Tą metodę wyznaczania prędkości mikrofal w polistyrenu, jak i współczynnika załamania uważam za dokładną, nawet po uwzględnieniu błędu pomiaru, wynikającego z niedokładności ludzkiej ręki. Sama forma pryzmatu nie miała wpływu na doświadczenie, ponieważ, jest ona niewidoczna z ptk. widzenia mikrofali.
Przykładowe współczynniki załamania różnych substancji dla światła o dł. fali 580 nm
Ośrodek
Współczynnik załamania
woda
1,33
szkło
1,52
Alkohol etylowy
1,37
Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Wsp%C3%B3%C5%82czynnik_za%C5%82amania
tdg