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LABORATORIO DI FISICA SPERIMENTALE Ingegneria meccanica A.A. 2016-2017 Seconda esperienza: deduzione delle leggi dell’ottica geometria a partire dall’osservazione quantitativa della riflessione e rifrazione della luce lasciate il tavolo di laboratorio in ordine e pulito; ne siete responsabili (anche della strumentazione)
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LABORATORIODIFISICASPERIMENTALEIngegneriameccanica
A.A.2016-2017
Seconda esperienza: deduzione delleleggi dell’ottica geometria a partiredall’osservazione quantitativa dellariflessione e rifrazione della luce
lasciate il tavolo di laboratorio in ordine e pulito;ne siete responsabili (anche della strumentazione)
preliminare: MISURA DI ARCHI DI CIRCONFERENZA
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Misurare col metro di carta il diametro D del goniometroMisurare la lunghezza s dell'arco sotteso dall'angolo q (ogni 30° da 0° a 210°)
1. Tabulare le misure di s e q2. Graficare s vs q3. Intestazione del grafico4. Tracciare la miglior retta5. Stimare pendenza e intercetta6. Confrontarli con i valori teorici
#misura angoloq [gradi]
arcos[cm]
1 30
2 60
3 90
4 120
5 150
6 180
7 210
8 240
9 270
DIAMETRO=cm
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proiettorealimentatore
diaframma(da 1 a 5 raggi)
goniometro
diottro semicilindrico
lenti sottili
prismaspecchi
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AUMENTANDOLATENSIONEOLTRE12V AUMENTALA
LUMINOSITA’MASIBRUCIA IlFILAMENTO
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LENTE(PIANO-CONVESSA)CONDENSATRICE
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PASSANDODAUNMATERIALEAUNALTROLALUCEVIENEDEFLESSA(RIFRATTA)
MAANCHERIFLESSA !
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qinc =30°qrifl =30°
angolod’incidenzaqi [gradi]
angolodiriflessioneqr [gradi]
15
30
45
60
75
COMMENTOlaleggediriflessioneè...
SPECCHIOßà RIFLESSIONE
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RIFRAZIONE (Snell)
aria
plexiglas
qt
qi
qiqr
qt
RAGGIOINCIDENTE
RAGGIORIFLESSO
RAGGIORIFRATTO
DIOTTROCILINDRICO
ariaà plexiglasqt <qi
15°30°
45°
60° 75°
il raggio deve passare per il centro del goniometro
il diottro semicilindrico deve essere allineato con il centro del goniometro
angolod’incidenzaqi [gradi]
angolodirifrazioneqt [gradi]
sinqi sinqt
15 0,259
30 0,500
45 0,707
60 0,888
75 0,966
grafico:sinqt vs sinqiintestazione:sinqt =n sinqin èl’indicedirifrazione
n = cv
c:velocitàdellalucenelvuoto3x108 m/sv:velocitàdellalucenelplexiglas=...
l’indicedirifrazionedelplexiglasè...
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qi
qrqt
RAGGIOINCIDENTE
RAGGIORIFLESSORAGGIORIFRATTO
DIOTTROCILINDRICO
plexiglas à aria
qt >qi30°
48°
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sinqt =n sinqiPassandodalplexiglas(nplex =1,5)all’aria(naria =1<nplex)sivedeunnuovofenomeno:
almassimoilvaloredisinqt è1à 1=n sinqL
Vienedettoangololimite l’angolodiincidenzaoltreilqualelaleggedirifrazionenonèpiùvalida
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1/n = sin qL
qi <qL à c’èrifrazione qi <qL à nonc’è rifrazione
riflessionetotale
qL =...;n =...LABORATORIODIFISICASPERIMENTALE
Lariflessionetotaleconfinapartedellaluceall’internodellafibraotticaconsentendoledipercorregrandidistanze
Inassenzadiriflessionetotalepartedellalucevienerifrattauscendodallafibraottica
comunicazioni,imaging,SENSORIDIPROSSIMITA’,TEMPERATURA,PRESSIONE,TENSIONEMECCANICA,DEFORMAZIONE...
SCOMPOSIZIONE(SPETTRO)DELLALUCEBIANCAATTRAVERSOUNPRISMA
blu
rosso
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specchio convesso
LABORATORIODIFISICASPERIMENTALE
specchio concavo
FUOCO
lente sottile convergente
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lente sottile divergente
