Zavoj valovanja na gradientu


Meritve


Valovanje na vodni površini

Video posnetke valovanja na vodni površini smo uvozili v Logger pro ter, med predvajanjem po posameznih slikah, ročno označili merske točke na delu vala, ki se je odklonil.


Posnetek 1: posnetek valovanja na vodni površini narejen s hitro kamero

Tako smo dobili vrednost lomnega količnika vzdolž treh premic, ki so bile vzporedne z začetno smerjo širjenja vala, prek teh vrednosti pa smo prilagodili novo premico, ki opisuje gradient lomnega količnika v odvisnosti od y koordinate (x koordinata kaže v smeri širjenja valov), preko tega pa tudi gradient v odvisnosti od globine vode (z=z0+ky, dz=kdy).


Slika 1: obdelava posnetka v programu Logger Pro

Iz treh različnih posnetkov dobljen povprečni gradient:
dn/dy = 0,029 * (1 ± 0,15) cm-1


Zavoj laserskega žarka

Zavoj laserskega žarka smo analizirali s programom AutoCad tako, da smo fotografije žarka uvozili v program in izmerili kot za katerega se je žarek odklonil.


Slika 2: obdelava podatkov v programu AutoCad

Dobljeni kot smo vstavili v formulo (α = b/n * dn/dz) kjer je b razdalja v x smeri med točko, kjer je žarek vstopil v sredstvo in točko, kjer se je žarek poravnal, n je dejanska vrednost lomnega količnika, koeficient dn/dz pa vrednost gradienta, ki smo jo iskali. Na tej točki se je izpeljava za izračun gradienta izkazala za nekoliko nerodno, saj v končni formuli nastopa tudi recipročna vrednost lomnega količnika, katere pa ne poznamo. Smiselno se zdi uporabiti približek za močno sladkano vodo, saj je bila raztopina očitno nasičena, ker je na dnu posode še vedno bilo videti sladkor. Po podatkih o lomnem količniku sladke vode smo privzeli, da je bil povprečen količnik v našem sredstvu okoli 1.4 [2].


Slika 3: zavoj laserskega žarka


α = 9,87° ± 0,38° = 0,172 * (1 ± 0,04) rad

b = 41,82 mm ± 3,00 mm

dn/dz = α*n/b = 0,006 * (1 ± 0,1) mm-1