Quando os raios de luz passam do ar para a água, podem ser dobradas, porque o índice de refracção do ar é diferente do índice de refracção da água. Em outras palavras, os raios de luz viajar a uma velocidade diferente no ar do que na água. A lei de Snell descreve este fenómeno, proporcionando uma relação matemática entre o ângulo do raio de luz de incidência relativa a uma linha perpendicular que atravessa a água, os índices de refração de ambos os materiais através do qual a luz viaja, e o ângulo de refração no qual a luz viaja através da água .
Quanto maior o índice de refracção, mais as curvas de luz. água com açúcar é mais denso do que a água normal, assim que a água de açúcar tem um maior índice de refração do que água pura. Aqui, vamos usar a física de refração para medir o teor de açúcar da água.
Coisas que você precisa
- 5 lâminas de microscópio, 1 polegada por 3 polegadas
- Epóxi
- Papel
- Fita
- Ponteiro laser
- Fita isolante
- Calculadora com funções trigonométricas
- Fita métrica
- Lápis
- açucar
- água
Faça um prisma oco de lâminas de microscópio
Use epóxi para colar em conjunto as extremidades das quatro lâminas de microscópio para fazer um prisma rectangular.
Coloque o prisma em cima de uma quinta lamela de microscópio rectangular, e colar o prisma para a lâmina utilizando epoxi.
Permitir que o epóxi para definir durante a noite.
Medir o índice de refração da água Sugar
Configurada para experimentação. Cobrir uma parede com papel para fazer marcações no. Configurar o ponteiro laser de modo a que o seu feixe é perpendicular à parede. Corrigir o ponteiro laser no lugar e verificá-lo periodicamente para assegurar que o seu feixe consistentemente atinge o mesmo local ao passar através do ar.
Aponte o feixe de laser perpendicularmente através do prisma quando está vazio. Quando o prisma está vazia, o feixe não deve ser desviada. Marcar o ponto onde o feixe de laser atinge na parede. Coloque um pedaço de papel debaixo do laser e marcar o ponto no qual o feixe entrou no prisma (os dois pontos, juntos, devem formar uma linha reta).
Encha o prisma com líquido. Aponte o feixe de laser através do prisma de líquido. O feixe vai bater na parede certa distância da marca original. Marcar o feixe. Medir a distância entre estes dois pontos, distância A. medir a distância do prisma para a parede, a distância B.
Com as duas distâncias que medida no passo 3, é possível calcular o ângulo no qual o feixe atingiu a parede - por outras palavras, o ângulo de refracção, depois de passar através do prisma. Calcule esse ângulo por encontrar a tangente inversa de (distância A dividido pela distância B).
Usar a lei de Snell, juntamente com o ângulo que é calculado no Passo 4, para determinar o índice de refracção do líquido. De acordo com a lei de Snell, o índice relativo de refracção de dois materiais, ou N2 / N1 (n2 = índice de refracção do segundo material, n1 = índice de refracção de o primeiro material) é igual ao seno do ângulo de incidência, dividido pelo seno do ângulo de refracção. Você está apontando o seu ponteiro laser perpendicular ao prisma, para que o seu ângulo de incidência é de 90. Você calculou o seu ângulo de refração no Passo 4. E, finalmente, o índice de refração do ar (n1) é 1,0003.
Criar um por cento, 5 por cento, 10 por cento, e 50 por cento soluções de açúcar. Repita os passos 3 a 5 para determinar seus índices de refração. Representar graficamente a concentração de açúcar versus o ângulo de refração. Compare seus índices de refração para concentrações conhecidas para o índice de refração que é calculado no Passo 5. Estimativa da concentração de açúcar para a sua solução desconhecida.
dicas & avisos
- Mesmo lasers de energia mínima pode causar danos aos olhos. Se familiarizar com o uso do laser segura antes de tentar esta experiência.