Teorija

POPOLNI ODBOJ

Do odboja svetlobe pride na meji med dvema sredstvoma z različnima lomnima količnikoma. Če je meja gladka pride do odboja po lomnem zakonu, kar pomeni da je vpadni kot žarka svetlobe enak odbojnemu. V primeru popolnega odboja pa se vpadni žarek na meji med optično gostejšim in optično redkejšim sredstvom popolnoma odbije. To se zgodi ko je vpadni kot svetlobe večji od mejnega kota.

Na sliki lahko vidimo primer loma (modra črta) in primer totalnega odboja (rdeča črta).

Naj bo n1 lomni količnik prve snovi, n2 lomni količnik snovi v katero se žarek lomi, θ1 vpadni kot žarka in θ2 lomni kot žarka. Enačba

predstavlja lomni zakon v primeru, ko je vpadni kot manjši od mejnega kota.

V primeru totalnega odboja ne pride do loma žarka v optično redkejše sredstvo ampak le do odboja. Takrat lahko lomni zakon preuredimo na sledeč način:

kjer θ0 označuje vpadni kot žarka.


BREWSTROV KOT

Brewstrov kot predstavlja kot (merjen od vpadne pravokotnice proti vpadnemu žarku), pri katerem je odbit žarek popolnoma polariziran v ravnini, žarek, ki se lomi v drugo sredstvo, pa je le delno polariziran. Do tega pojava pride le, ko je kot med odbitim in lomljenim žarkom 90°.

Zveza med Brewstrovim kotom in lomnim količnikom je


kjer je n1 lomni količnik zraka, n2 lomni količnik kapljevine (voda/olje) in θ Brewstrov kot.


METODA Z DIELEKTRIČNOSTJO

Lomni količnik je razmerje med fazno hitrostjo razširjanja elektromagnetnega valovanja v praznem prostoru c in hitrostjo razširjanja v snovi v:





Lomni količnik je torej povezan z dielektričnostjo z enačbo

kjer je n lomni količnik, μr relativna magnetna permeabilnost (pri naših pogojih je μr≈1) in εr relativna dielektričnost.
Magnetna permeabilnost opisuje kako se material odziva na magmetno polje, dielektričnost pa obnašanje materiala v električnem polju.

Pri eksperimentu smo uporabile sledeče vezje:

kjer je UAB napetost na kondenzatorju in UB0 napetost na uporniku.

Vezje smo napajale z izmenično napetostjo.

Kapaciteta koncenzatorja:

kjer je C kapaciteta valjastega kondenzatorja, l dolžina kondenzatorja, b polmer do folije, a polmer žice, ε0 influenčna konstanta in ε dielektričnost.

Tok skozi vezje

kjer je I tok skozi vezje, UB0 napetost na uporniku in R upor.

Napetost na kondenzatorju

kjer je ω krožna frekvenca

Glede na to, da je naše vezje tudi visokofrekvenčno filter, je dobra meritev napetosti na kondenzatorju možna samo pri velikih frekvencah.