Laboratorio di Fisica - Sei

146
SCHEDA 37 • Laboratorio
5 Descrizione della prova
a) Disponi il semicilindro di plexiglas al centro del disco graduato, in modo tale che la faccia piana sia
perpendicolare al diametro del disco passante per 0°.
b) Accendi il proiettore (o il laser) e cerchi di allineare il sottile fascio di luce al disco, facendo sì che lo
lambisca opportunamente, per cui il raggio luminoso che si forma su di esso appare nitido, e passi
per il centro del disco.
c) Dopo aver ruotato il disco con il plexiglas affinché il raggio incidente î formi con la perpendicolare
alla superficie piana aria-plexiglas del semicilindro l’angolo voluto, vai a leggere, sempre rispetto alla
medesima verticale, il valore dell’angolo di rifrazione rˆ: il raggio rifratto, infatti, dopo aver attraversato
il materiale in questione, ritornando nell’aria prosegue senza cambiare traiettoria a causa della
forma circolare della superficie di separazione plexiglas-aria.
d) Ruota il disco e ripeti le letture degli angoli î ed rˆ il numero di volte desiderato.
(Pur facendo scrivere comunque, per consolidare l’abitudine, le incertezze degli angoli – tra l’altro pari
a 2° a causa della larghezza del fascio –, in questa prova tralasciamo il calcolo dell’incertezza dell’indice
di rifrazione n 12).
6 Raccolta dei dati
La tabella per i dati può essere impostata come quella proposta qui sotto.
Tabella 1
1 2 3 4 5 6 7
iˆ Dx(iˆ) rˆ Dx(rˆ)
sin iˆ (°) (°) (°) (°)
sin rˆ n12 =
30 2 20 2 0,500 0,342 1,46
sen i
sen rˆ
ˆ
... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ...
7 Elaborazione
Con l’aiuto della calcolatrice determini il valore di sin î, quindi quello di sin rˆ, e poi trovi il loro rapporto,
che costituisce l’indice di rifrazione aria-plexiglas:
sen î sen 30° 0,500
n12 = = = ≅ 1,46
sen ˆr sen 20 0,342
(L’indice di rifrazione è adimensionale.)
8 Analisi dei risultati e conclusioni
L’analisi del risultato può essere effettuata tramite le seguenti considerazioni:
• osservando se i valori trovati degli indici di rifrazione possono essere ritenuti costanti, pur nell’ambito
delle incertezze connesse con le misurazioni;
• confrontando i vari n12 determinati con quello noto (per esempio, nel caso del materiale qui indicato,
l’indice di rifrazione in genere assume un valore pari all’incirca a 1,48 ÷ 1,49).
S. Fabbri, M. Masini – Phoenomena, Laboratorio di Fisica – © 2011, SEI Società Editrice Internazionale, Torino