Kad gaismas stari no gaisa nonāk ūdenī, tie saliekties, jo gaisa laušanas indekss atšķiras no ūdens laušanas rādītāja. Citiem vārdiem sakot, gaismas stari gaisā pārvietojas ar citu ātrumu nekā ūdenī. Snella likums apraksta šo parādību, nodrošinot matemātisku sakarību starp gaismas stara leņķi sastopamība attiecībā pret perpendikulāru līniju, kas iet caur ūdeni, abu materiālu refrakcijas rādītāji caur kuru gaismas ceļojumiun refrakcijas leņķis, kurā gaisma pārvietojas pa ūdeni.
Jo lielāks ir refrakcijas indekss, jo vairāk gaisma liecas. Cukura ūdens ir blīvāks par parasto ūdeni, tāpēc cukura ūdenim ir lielāks refrakcijas indekss nekā parastajam. Lai noteiktu cukura saturu ūdenī, mēs izmantosim refrakcijas fiziku.
Novietojiet prizmu virs piektā taisnstūra mikroskopa priekšmetstikliņa un pielīmējiet prizmu pie priekšmetstikliņa, izmantojot epoksīdu.
Iestatiet eksperimentiem. Pārklājiet sienu ar papīru, lai veiktu marķējumus. Uzstādiet lāzera rādītāju tā, lai tā stars būtu perpendikulārs sienai. Nostipriniet lāzera rādītāju savā vietā un periodiski pārbaudiet, lai pārliecinātos, ka tā gaisma, šķērsojot gaisu, vienmērīgi nonāk vienā un tajā pašā vietā.
Mērķējiet lāzera staru perpendikulāri caur prizmu, kad tas ir tukšs. Kad prizma ir tukša, staru kūli nevajadzētu novirzīt. Atzīmējiet vietu, kur lāzera stars skar sienu. Novietojiet papīra gabalu zem lāzera un atzīmējiet punktu, kurā stars nokļuva prizmā (abiem plankumiem kopā vajadzētu veidot taisnu līniju).
Piepildiet prizmu ar šķidrumu. Novērsiet lāzera staru caur šķidrumu pildītu prizmu. Stara sita pret sienu zināmā attālumā no sākotnējās atzīmes. Atzīmējiet staru. Izmēra attālumu starp šiem diviem punktiem, attālumu A. Izmēriet attālumu no prizmas līdz sienai, attālumu B.
Izmantojot abus attālumus, kurus mērījāt 3. solī, varat aprēķināt leņķi, kādā staru kūlis ietriecas sienā, citiem vārdiem sakot, tā laušanas leņķi pēc prizmas iziešanas. Aprēķiniet šo leņķi, atrodot apgriezto tangensu (attālums A dalīts ar attālumu B).
Lai noteiktu šķidruma refrakcijas indeksu, izmantojiet Snell likumu kopā ar leņķi, kuru aprēķinājāt 4. solī. Saskaņā ar Snella likumu divu materiālu relatīvais refrakcijas indekss jeb n2 / n1 (n2 = otrā materiāla refrakcijas indekss, n1 = pirmā materiāla refrakcijas indekss) ir vienāds ar krituma leņķa sinusu, dalītu ar leņķa sinusu refrakcija. Jūs mērķējat uz savu lāzera rādītāju perpendikulāri prizmai, tāpēc jūsu kritiena leņķis ir 90. Jūs aprēķinājāt savu refrakcijas leņķi 4. darbībā. Un visbeidzot, gaisa refrakcijas indekss (n1) ir 1.0003.
Izveidojiet 1, 5, 10 un 50 procentus cukura šķīdumu. Atkārtojiet 3. līdz 5. darbību, lai noteiktu to refrakcijas indeksus. Attēlojiet cukura koncentrāciju pret refrakcijas leņķi. Salīdziniet zināmās koncentrācijas refrakcijas indeksus ar refrakcijas indeksu, kuru aprēķinājāt 5. darbībā. Aprēķiniet sava nezināmā šķīduma cukura koncentrāciju.
