„Törésmutató meghatározása a reflexió vizsgálatával” változatai közötti eltérés
| 21. sor: | 21. sor: | ||
* dióda lézer | * dióda lézer | ||
* fényérzékelő detektor kézi multiméterrel | * fényérzékelő detektor kézi multiméterrel | ||
| − | |||
* különböző anyagú, sík visszaverő felületek (pl.üveg, plexi) | * különböző anyagú, sík visszaverő felületek (pl.üveg, plexi) | ||
| 32. sor: | 31. sor: | ||
* ''Becsülje meg, hogy a beállítás pontatlansága mekkora szöghibát eredményezhet!'' | * ''Becsülje meg, hogy a beállítás pontatlansága mekkora szöghibát eredményezhet!'' | ||
| − | '''3.''' A minta anyagára jellemző törésmutatót használva becsülje meg a Brewster szöget! Állítsa a fényforrást és a detektort a Brewster szöghöz, és | + | '''3.''' A minta anyagára jellemző törésmutatót használva becsülje meg a Brewster szöget! Állítsa a fényforrást és a detektort a Brewster szöghöz, és kihasználva, hogy a lézerforrás 98%-ban lineárisan polarizált fényt bocsát ki, a polarizációs sík forgatásával állítsa be azt a minimális fényintenzitást, amely a párhuzamos polarizációs síkú beesésnek felel meg. |
| − | + | ||
| − | + | ||
'''4.''' Mérje meg a visszavert nyaláb intenzitását a szög függvényében $5^\circ $-os lépésközzel. A Brewster szög környékén $1^\circ $-os lépsközt használjon, azaz határozza meg a Brewster szöget $1^\circ $-os pontossággal. | '''4.''' Mérje meg a visszavert nyaláb intenzitását a szög függvényében $5^\circ $-os lépésközzel. A Brewster szög környékén $1^\circ $-os lépsközt használjon, azaz határozza meg a Brewster szöget $1^\circ $-os pontossággal. | ||
| 40. sor: | 37. sor: | ||
* ''A mérés során fontos, hogy a teljes visszaverődő nyaláb a fénydetektor felületére jusson. Ha a nyaláb egy része nem a detektor felületére érkezik, az sokkal nagyobb hibát okoz, mint a beesési szög csekély állításából adódó szöghiba!'' | * ''A mérés során fontos, hogy a teljes visszaverődő nyaláb a fénydetektor felületére jusson. Ha a nyaláb egy része nem a detektor felületére érkezik, az sokkal nagyobb hibát okoz, mint a beesési szög csekély állításából adódó szöghiba!'' | ||
| − | * ''A fénydetektoron mekkora feszültséget mérünk kikapcsolt lézer esetén? Ezt a háttérértéket érdemes minden mérési pontból levonni!'' | + | * ''A fénydetektoron mekkora feszültséget mérünk kikapcsolt lézer esetén? Ezt a háttérértéket érdemes minden mérési pontból levonni! A méréseket érdemes eleve elsötétített helyen végezni.'' |
| − | '''5.''' Forgassa el a | + | '''5.''' Forgassa el a polarizáció síkját az eddigi álláshoz képest $90^\circ $-al (beesési síkra merőleges polarizáció), és mérje meg a visszavert intenzitást $5^\circ $-os lépésközzel! |
'''6.''' A fenti mérések eredményei alapján határozza meg a minta törésmutatóját három módszerrel: (i) a Brewster szög mért értéke alapján. (ii) Párhuzamos polarizáció esetén a visszavert intenzitás szögfüggését illessze a megfelelő Fresnel-formulával. (iii) Merőleges polarizáció esetén a visszavert intenzitás szögfüggését illessze a megfelelő Fresnel-formulával. Az utóbbi két módszernél a törésmutatót és a beeső intenzitást használja illesztési paraméternek. | '''6.''' A fenti mérések eredményei alapján határozza meg a minta törésmutatóját három módszerrel: (i) a Brewster szög mért értéke alapján. (ii) Párhuzamos polarizáció esetén a visszavert intenzitás szögfüggését illessze a megfelelő Fresnel-formulával. (iii) Merőleges polarizáció esetén a visszavert intenzitás szögfüggését illessze a megfelelő Fresnel-formulával. Az utóbbi két módszernél a törésmutatót és a beeső intenzitást használja illesztési paraméternek. | ||
'''7.''' Ismételje meg a fenti méréseket és azok kiértékelését egy másik anyagú mintával is. | '''7.''' Ismételje meg a fenti méréseket és azok kiértékelését egy másik anyagú mintával is. | ||
A lap 2016. október 19., 12:54-kori változata
Eszközök
- dióda lézer
- fényérzékelő detektor kézi multiméterrel
- különböző anyagú, sík visszaverő felületek (pl.üveg, plexi)
Mérési feladatok
1. Elevenítse fel a sík határfelületre beeső fény törésére és visszaverődésére vonatkozó elméleti ismereteit, különös tekintettel a beeső-, megtört- és visszavert nyalábok intenzitás viszonyaira a beesési szög és a beeső fény polarizációs állapotának függvényében!
2. Állítson össze egy lézerdiódából, egy sík, fényvisszaverő felületű mintából és egy fotodetektorból álló mérési elrendezést, amelyben a minta síkjára beeső, és az onnan visszavert lézernyaláb beesési és visszaverődési szögei mérhetőek!
- Becsülje meg, hogy a beállítás pontatlansága mekkora szöghibát eredményezhet!
3. A minta anyagára jellemző törésmutatót használva becsülje meg a Brewster szöget! Állítsa a fényforrást és a detektort a Brewster szöghöz, és kihasználva, hogy a lézerforrás 98%-ban lineárisan polarizált fényt bocsát ki, a polarizációs sík forgatásával állítsa be azt a minimális fényintenzitást, amely a párhuzamos polarizációs síkú beesésnek felel meg.
4. Mérje meg a visszavert nyaláb intenzitását a szög függvényében 
-os lépésközzel. A Brewster szög környékén 
-os lépsközt használjon, azaz határozza meg a Brewster szöget -os pontossággal.
- A mérés során fontos, hogy a teljes visszaverődő nyaláb a fénydetektor felületére jusson. Ha a nyaláb egy része nem a detektor felületére érkezik, az sokkal nagyobb hibát okoz, mint a beesési szög csekély állításából adódó szöghiba!
- A fénydetektoron mekkora feszültséget mérünk kikapcsolt lézer esetén? Ezt a háttérértéket érdemes minden mérési pontból levonni! A méréseket érdemes eleve elsötétített helyen végezni.
5. Forgassa el a polarizáció síkját az eddigi álláshoz képest 
-al (beesési síkra merőleges polarizáció), és mérje meg a visszavert intenzitást -os lépésközzel!
6. A fenti mérések eredményei alapján határozza meg a minta törésmutatóját három módszerrel: (i) a Brewster szög mért értéke alapján. (ii) Párhuzamos polarizáció esetén a visszavert intenzitás szögfüggését illessze a megfelelő Fresnel-formulával. (iii) Merőleges polarizáció esetén a visszavert intenzitás szögfüggését illessze a megfelelő Fresnel-formulával. Az utóbbi két módszernél a törésmutatót és a beeső intenzitást használja illesztési paraméternek.
7. Ismételje meg a fenti méréseket és azok kiértékelését egy másik anyagú mintával is.
