Esperienza n. 1 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura

Presentazione sul tema: "Esperienza n. 1 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura"— Transcript della presentazione:

1 Esperienza n. 1 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura
Esperienza n. 1 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura indice di rifrazione Legge della riflessione: in un mezzo isotropo ed omogeneo raggio incidente, normale alla superficie riflettente e raggio riflesso sono sullo stesso piano e qi=qr Misure da effettuare: qr =a -qi qi qr a N qr (gradi) a (gradi) qi (gradi) n. misura

2 Esperienza n. 1 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura
Esperienza n. 1 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura indice di rifrazione Accortezze: mantenere fissi laser e schermo. Far ruotare solo piattaforma senza spostare blocco di plexiglas. Il raggio laser è pericoloso per gli occhi: evitare di indossare oggetti riflettenti

3 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura indice di rifrazione
Importante: fissare ‘posizione di zero’ (per q i=0° pennello normalmente incidente su blocco  q r=0°) Senza blocco plexiglas  segnare su carta mm posizione spot Con blocco con faccia coperta di nastro adesivo verso il laser ruotarlo finchè spot coincide con posizione segnata  q0 q i= q i(mis) q0 a= a(mis) q0 Verifica raggio incidente e riflesso  stesso piano: ruotando piattaforma+blocco  spot del raggio riflesso si muove lungo linea orizzontale qr (gradi) a (gradi) qi (gradi) n. misura Valutare errori per ogni grandezza misurata (q i , a) e derivata (q r) (di lettura su misura e su ‘posizione di zero’, sistematici come parallasse, allargamento fascio…)

4 Verifica leggi riflessione e rifrazione e misura indice di rifrazione
Analisi dei dati: q r = f(q i) Fit lineare e verifica ipotesi fatta su f antiorario orario   Miglior fit se unico con q i<0 e q i>0 rispetto a media tra 2 fit con q i in verso orario ed antiorario

5 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
Legge della rifrazione: in mezzo isotropo ed omogeneo raggio incidente, normale alla superficie rifrangente e raggio rifratto sono sullo stesso piano e n1 sinq i = n2 sinq’ r (legge di Snell) (n1=ind. rifr. aria~1 n2=ind. rifr. plexiglas) Due metodi per misurare q’r: 1) misura di d (individuare posizione spot su nastro adesivo sulla faccia del blocco verso il laser) 2) misura di t (individuare posizione spot su schermo con carta mm) d s N q’r qi t A B d = 2 s tanq’r oppure d q’r s

6 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
Misure da effettuare: Spessore del blocco di plexiglas s con calibro ventesimale: media di diverse misure per minimizzare errore stat. e valutare sistematico dovuto a parallelismo facce del blocco ss s (mm) n. misura Commentare la compatibilità delle 2 misure effettuate di n con i metodi 1) e 2) alla fine dell’esperienza Importante: fissare ‘posizione di zero’ (per q i=0°  q’ r=0°) Con blocco  ruotarlo finchè spot coincide con posizione segnata in precedenza sulla carta mm  q0 q i= q i(mis) q0

7 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
1) Misura di q’r misurando d e s Da: tanq’r = d / 2 s o equivalentemente d q’r s da sd : lettura tra due segni sulla carta mm con righello (sistematici: allargamento fascio e dimensioni finite spot, parallasse) Si deve dimostrare che: n = sinq i / sinq’r = cost  verificare relazione lineare tra sinq i e sinq’r (e che non è lineare tra q i e q’r) Verifica raggio incidente e rifratto  stesso piano: ruotando piattaforma+blocco  spot del raggio rifratto si muove lungo linea orizzontale

8 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
Ipotesi da rigettare: q’r = p1 + p2 * q i  E-02  E-03

9 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
Ipotesi corretta: sinq’r = p1 + p2 * sinq i  E-02  E-02 n = 1/p2 s(n) = s(p2)/p22

10 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
1) Misura di q’r misurando t e s s qi q’r A B C t Si determina q’r  sinq’r  sinq’r vs sinq i n si ricava da fit lineare di sinq’r vs sinq i e/o da media pesata di n = sinq i / sinq’r Attenzione: coerenza dei segni degli angoli e di t e d se in verso orario o antiorario

11 Verifica legge rifrazione e misura indice di rifrazione
n = sinq i / sinq’r Inoltre:  E-01  E-01