Işık ışınları havadan suya geçerken bükülürler çünkü havanın kırılma indisi suyun kırılma indisinden farklıdır. Başka bir deyişle, ışık ışınları havada suda olduğundan farklı bir hızda hareket eder. Snell yasası bu fenomeni açıklar ve ışık ışınının açısı arasında matematiksel bir ilişki sağlar. suyun içinden geçen dikey bir çizgiye göre insidans, her iki malzemenin kırılma indeksleri hangisi hafif yolculuklar, ve ışığın suda ilerlediği kırılma açısı.
Kırılma indisi ne kadar büyük olursa, ışık o kadar fazla bükülür. Şekerli su sade sudan daha yoğundur, bu nedenle şekerli su sade sudan daha yüksek bir kırılma indisine sahiptir. Burada suyun şeker içeriğini ölçmek için kırılma fiziğini kullanacağız.
Prizmayı beşinci dikdörtgen mikroskop lamı üzerine yerleştirin ve prizmayı epoksi kullanarak slayta yapıştırın.
Deneme için ayarlayın. İşaretler yapmak için bir duvarı kağıtla kaplayın. Lazer işaretçiyi, ışını duvara dik olacak şekilde ayarlayın. Lazer işaretçiyi yerine sabitleyin ve ışınının havadan geçerken sürekli olarak aynı noktaya çarptığından emin olmak için periyodik olarak kontrol edin.
Lazer ışınını prizma boşken dikey olarak hedefleyin. Prizma boşken ışın yönlendirilmemelidir. Lazer ışınının duvara çarptığı noktayı işaretleyin. Lazerin altına bir kağıt parçası yerleştirin ve ışının prizmaya girdiği noktayı işaretleyin (iki nokta birlikte düz bir çizgi oluşturmalıdır).
Prizmayı sıvı ile doldurun. Lazer ışınını sıvı dolu prizmadan hedefleyin. Kiriş, orijinal işaretten biraz uzakta duvara çarpacaktır. Işını işaretleyin. Bu iki nokta arasındaki mesafeyi, A mesafesini ölçün. Prizmadan duvara olan mesafeyi, B mesafesini ölçün.
Adım 3'te ölçtüğünüz iki uzaklık ile kirişin duvara çarptığı açıyı yani prizmadan geçtikten sonraki kırılma açısını hesaplayabilirsiniz. Ters tanjantını bularak bu açıyı hesaplayın (A mesafesi bölü B mesafesi).
Sıvınızın kırılma indisini belirlemek için Adım 4'te hesapladığınız açıyla birlikte Snell yasasını kullanın. Snell yasasına göre, iki malzemenin bağıl kırılma indisi veya n2/n1 (n2 = ikinci malzemenin kırılma indisi, n1 = birinci malzemenin kırılma indisi), gelme açısının sinüsüne eşittir, bu açının sinüsüne bölünür. refraksiyon. Lazer işaretçinizi prizmaya dik olarak hedefliyorsunuz, bu nedenle geliş açınız 90'dır. 4. Adımda kırılma açınızı hesapladınız. Ve son olarak, havanın kırılma indisi (n1) 1.0003'tür.
Yüzde 1, yüzde 5, yüzde 10 ve yüzde 50 şeker çözeltileri oluşturun. Kırılma indekslerini belirlemek için Adım 3 ila 5'i tekrarlayın. Kırılma açısına karşı şeker konsantrasyonunun grafiğini çizin. Bilinen konsantrasyonlar için kırılma indekslerinizi Adım 5'te hesapladığınız kırılma indeksi ile karşılaştırın. Bilinmeyen çözeltiniz için şeker konsantrasyonunu tahmin edin.
