Slik tester glass med en laserpeker

Laserpekere er så praktisk som det blir. De satte ut en rett, sammenhengende, monokromatisk lysstråle fra en pakke så lite som en skriftlig penn. I optikk laboratoriet, er det mange anvendelser for en monokromatisk lysstråle --- inkludert tester for å karakterisere glass. Den viktigste optisk egenskap av glass er dens brytningsindeks. Indeksen er et mål på hastigheten til lys i glasset --- men som i sin tur bestemmer hvor kraftig et stykke glass vil bøye en stråle av lys.

Bruksanvisning

1

Identifisere bølgelengden av laserpekeren. For en rask måling av brytningsindeksen, vil ikke bølgelengde ikke trenger å være kjent for stor presisjon. Dersom spesifikasjonsarket, for eksempel, sier det er en 640 nm (640 milliarddeler av en meter) laserpeker, som er nøyaktig nok.

2 Rett laser "straight" på den flate siden av et stykke glass. Det er flere måter du kan gjøre dette. En enkel en ville være å plassere et stykke millimeterpapir på bordet og stille opp laseren så det gikk rett ned en linje på millimeterpapir. Deretter linje opp glasset til en perpendikulær linje på millimeterpapir.

3 Sikre laseren slik at den ikke beveger seg. Du kan hvile det under en bok, tape den til et bord eller sette den i et laboratorium montere.

4 Rotere stykke av glasset slik at det danner en vinkel på 80 grader med laserstrålen. Det er, snu glasset slik at laserstrålen er slående overflaten 10 grader vekk fra vinkelrett. Dette er inngangsvinkelen.

5 Mål vinkelen laseren gjør innenfor stykke glass. Dette er utgangsvinkelen. Sett vinkelmåler er flat kant mot den flate siden av glasset, og lese vinkelen på vinkelmåler hvor laserstrålen passerer under. Det bør være nok spredt lys i glasset for å la deg gjøre dette, men du må kanskje mørkere andre lyskilder i rommet.

6 Roter glass og måle utgangsvinkelen for forskjellige inngangsvinkler, slik som 20 og 30 grader.

7 Beregn brytningsindeks. Brytningsindeksen er gitt ved formelen:

sin (inngang vinkel) / sin (output vinkel). Du vil ha tre separate målinger, hvor inngangsvinkelen er 10, 20 og 30 grader. Hver av disse målinger av vinkel i glasset vil gi den samme måling av brytningsindeksen.

8 Gjennomsnittlig de beregnede verdier for brytningsindeks. Dette vil redusere effekten av tilfeldige feil innenfor målesystem. Brytningsindeks varierer med bølgelengden, slik at du nettopp har målt brytningsindeksen ved bølgelengden til laseren.

Hint

• Denne innledning gir et konseptuelt og prosedyremessig enkel metode for måling av brytningsindeksen. Det finnes mange andre metoder for varierende kompleksitet --- noe som kan gjøres med en laserpeker.
• Selv om nesten alle laserpekere ikke bør føre til permanent øyeskade kan se direkte på strålen fra en laserpeker forårsake midlertidig skade. Vær forsiktig.