Metoda Chaulnes

Scopul lucrarii

Lucrarea prezinta o metoda de determinare a indicelui de refractie pentru materiale solide optic transparente prin metoda Chaulnes.

Teoria lucrarii

Indicele de refractie absolut care caracterizeaza mediile din punct de vedere optic, se defineste ca raportul dintre viteza luminii în vid si viteza luminii în mediul respectiv:

(1)

Indicele de refractie relativ a doua medii se defineste ca raportul dintre indicii de refractie absoluti a celor doua medii:

(2)

ordinea indicilor (2-1) aratând ca este vorba despre indicele de refractie al celui de al doilea mediu fata de primul. Avem evident:

(3)

Metoda lui Chaulnes pentru determinarea indicelui de refractie al unui solid transparent, are la baza fenomenul de refractie. Acest fenomen consta în schimbarea directiei de propagare a unei raze de lumina la suprafata de separare a doua medii transparente. Legea referitoare la acest fenomen spune ca: raportul dintre sinusul unghiului de incidenta si sinusul unghiului de refractie este o marime constanta pentru perechea celor doua medii, egala cu indicele de refractie relativ definit mai sus:

(4)

Pentru determinarea indicelui de refractie prin metoda Chaulnes sa consideram o lama (placa) transparenta, cu fete plan-paralele, de grosime e, un obiect luminos A si un observator O. O razå plecata din A sufera refractie în punctul B, astfel încât punctul A va fi vazut de catre observator în punctul .

Modul de lucru

Pe platina microscopului se aseaza o placuta transparenta, pe suprafata careia a fost facut un semn cu cerneala acest semn corespunde obiectului luminos A . Se pune la punct semnul de pe placa (sa se vada clar), se noteaza cota citita atât pe rigleta cât si pe tambur.

Peste prima placa se pune o a doua placa, al carei indice de refractie urmeaza sa îl determinam. Privind prin microscop imaginea semnului A se deplaseaza în , astfel ca pentru a vedea clar imaginea semnului de cerneala A trebuie sa ridicam tubul T al microscopului. Notam cota a acestei imagini, corespunzatoare punctului . Deplasarea d va fi:

(10)

Pentru a gasi grosimea e a placii, vom face pe fata ei superioara un semn de cerneala , vezi, a carui cota o vom nota cu ; evident

(11)

si deci, folosind rela¡ia (9) indicele de refractie va fi:

(12)

Rezultatele masuratorilor se trec într-un tabel de forma:

Placa 1

Nr.crt (mm) (mm) (mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

1 32.8 33.8 35.8 32.8 33.79 35.81 3.01 2.02 1.49

2 32.9 33.9 35.8

3 32.7 33.8 35.8

4 32.9 33.9 36

5 33 33.9 36

6 32.3 33.6 35.5

7 32.9 33.7 35.8

8 32.8 33.7 35.9

9 32.9 33.8 35.8

10 32.8 33.8 35.7

Placa 2

Nr.crt

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

1 32.8 33.6 35 32.82 33.5 34.96 2.14 1.46 1.47

2 32.8 33.4 35

3 32.8 33.5 35

4 32.8 33.5 34.9

5 32.9 33.5 34.9