Kandungan
Apabila sinar cahaya lulus dari udara ke dalam air, mereka membengkok, kerana indeks pembiasan udara adalah berbeza daripada indeks pembiasan air. Dalam erti kata lain, sinaran cahaya bergerak pada kelajuan yang berbeza di udara daripada yang mereka lakukan di dalam air. Undang-undang ular menggambarkan fenomena ini, memberikan hubungan matematik antara sinar cahaya sudut kejadian relatif kepada garis tegak lurus yang berjalan melalui air, indeks biasan kedua-dua bahan di mana cahaya bergerak, dan sudut refraktif di mana cahaya bergerak melalui air .
Semakin besar indeks pembiasan, semakin lekuk cahaya. Air gula lebih padat daripada air biasa, jadi air gula mempunyai indeks pembiasan yang lebih tinggi daripada air biasa. Di sini, kita akan menggunakan fizik pembiasan untuk mengukur kandungan gula air.
Buat Prism Hollow dari Mikroskop Slaid
Gunakan epoksi untuk gam bersama-sama tepi empat slaid mikroskop untuk membuat prisma segiempat tepat.
Letakkan prisma di atas slaid mikroskop segiempat yang kelima, dan gam prisma ke slaid menggunakan epoksi.
Benarkan epoksi itu ditetapkan semalaman.
Ukur Indeks Pembiasan Air Gula
Sediakan untuk percubaan. Tutup dinding dengan kertas untuk membuat tanda pada. Sediakan penunjuk laser agar pancarannya berserenjang ke dinding. Betulkan penunjuk laser di tempatnya dan periksa secara berkala untuk memastikan bahawa pancarannya secara konsisten menyentuh tempat yang sama apabila melalui udara.
Matlamat pancaran laser dengan tegak lurus melalui prisma apabila ia kosong. Apabila prisma kosong, rasuk tidak boleh dialihkan. Tandakan tempat di mana rasuk laser berada pada dinding. Letakkan sekeping kertas di bawah laser dan tandakan titik di mana rasuk memasuki prisma (kedua-dua tempat, bersama-sama, hendaklah membentuk garis lurus).
Isikan prisma dengan cecair. Matlamat sinar laser melalui prisma yang dipenuhi cecair. Rasuk itu akan memukul dinding beberapa jarak dari tanda asal. Tandakan rasuk itu. Ukur jarak di antara dua tempat ini, jarak A. Ukur jarak dari prisma ke dinding, jarak B.
Dengan dua jarak yang anda diukur dalam Langkah 3, anda boleh mengira sudut di mana rasuk memukul dinding - dengan kata lain, sudut pembiasannya selepas melepasi prisma. Kirakan sudut ini dengan mencari tangen songsang (jarak A dibahagikan dengan jarak B).
Gunakan undang-undang Snell, bersama-sama dengan sudut yang anda kira dalam Langkah 4, untuk menentukan indeks pembiasan cecair anda. Menurut undang-undang Snells, indeks relatif pembiasan dua bahan, atau n2 / n1 (n2 = indeks pembiasan bahan kedua, n1 = indeks pembiasan bahan pertama) sama dengan sinus dari sudut kejadian, dibahagikan dengan sinus sudut pembiasan. Anda mensasarkan penunjuk laser anda berserenjang dengan prisma, jadi sudut kejadian anda adalah 90. Anda mengira sudut pembiasan anda di Langkah 4. Dan akhirnya indeks pembiasan udara (n1) adalah 1.0003.
Buat 1 peratus, 5 peratus, 10 peratus, dan 50 peratus penyelesaian gula. Ulangi Langkah 3 hingga 5 untuk menentukan indeks pembiasan mereka. Graf kepekatan gula berbanding sudut pembiasan. Bandingkan indeks pembiasan anda untuk kepekatan yang diketahui ke indeks pembiasan yang anda hitung di Langkah 5. Anggapkan kepekatan gula untuk penyelesaian anda yang tidak diketahui.