Brewster-Winkel: unbekannter Glasbrechungsindex n
p-polarisiertes Licht aus Luft auf unbekanntes Glas. Finden Sie den Einfallswinkel, bei dem R_p verschwindet, und bestimmen Sie n = tan θ_B.
Ziel des Versuchs
n₂ aus tan θ_B = n₂/n₁ bei n₁ = 1 (Luft) bestimmen. θ_B ist der Winkel des Minimums von R_p.
Geräte
- p-polarisierter Laser
- Unbekanntes Glas
- Goniometer
- Photodiode (R_p)
Versuch
Theorie
Beim Brewster-Winkel stehen reflektierter und gebrochener Strahl senkrecht aufeinander und R_p → 0. Der Aufbau blendet θ_B, n₂ und die Taste „Brewster einstellen“ aus. Die laufende Photodiode für R_p ist die Messanzeige.
Durchführung
- Das Einfallsmedium ist Luft (n₁ = 1). Das Glas n₂ bleibt verborgen. Ändern Sie nur den Einfallswinkel θᵢ.
- Beobachten Sie das laufende R_p der Photodiode. Stellen Sie auf das Minimum. Der Aufbau gibt θ_B nicht aus.
- Speichern Sie diesen θᵢ. Die Tabelle berechnet n = tan θᵢ. Wiederholen Sie die Suche mindestens 6-mal.
- Bilden Sie den Mittelwert der Spalte n und vergleichen Sie mit dem Referenzwert.
Schlussfolgerung
Der mittlere Brechungsindex n stimmt mit dem verborgenen Glas überein. Wesentliche Unsicherheiten: diskrete Winkelschritte und die visuelle Abschätzung des Minimums von R_p.