Springen naar inhoud

[Natuurkunde] Brekingsindex verschillende kleuren in water


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 januari 2006 - 18:25

We zijn voor natuurkunde bezig met een praktische opdracht. We willen onderzoeken wat de verhouding is in breedte tussen de verschillende kleurenbanden in de regenboog.
Hiervoor zullen we gaan meten met een rode helium-neon-laser op de vrije universiteit in Amsterdam. Meten met andere kleuren lasers is voor ons echter niet toegestaan :wink:

Om toch de verhouding met de andere kleuren te kunnen berekenen, hebben we de brekingsindex nodig van een paar kleuren van het medium lucht naar water, bij T = 293 K, en p = p0.
De volgende gegevens hebben we al (Brekingsindices volgens Binas 5e druk):
  • Rood 1,330
  • Geel 1,333
  • Blauw 1,337
  • Violet 1,341
We hebben echter nog brekingsindices nodig voor de volgende kleuren:
  • Oranje
  • Groen
  • Indigo
Weet iemand deze brekingsindices? Bronnen zijn zeeeeeer welkom :wink:
Dank.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 januari 2006 - 21:30

Cutnell & Johnson geven voor "crown glass" (geen water dus) de volgende waarden:

red.....660 nm1,520
orange 610....1,522
yellow 580.....1,523
green..550.....1,526
blue....470.....1,531
violet..410.....1,538

kleurwaarden voor water vind ik zo gauw nergens.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 12 januari 2006 - 21:42

hmm die waarden komen niet overeen met de gegevens in m'n Binas met kleurwaarden voor kroonglas. Het scheelt zelfs behoorlijk, zo staat in Binas voor rood licht door kroonglas 1,61.
Maar stel dat ik de kleurwaarden vindt voor kroonglas, en die zijn bijvoorbeeld gelijk aan:

Rood 2
Oranje 3
Geel 4
Groen 5
Blauw 6
Indigo 7
Violet 8

En voor water blijkt uit gegevens uit binas bijvoorbeeld:

Rood 1
Oranje ?
geel 3
Groen ?
Blauw 5
Indigo ?
Violet 7

Dan blijkt dat voor water alles 1 minder is dan voor kroonglas. Mag je dan hieruit afleiden dat de kleuren oranje, groen en indigo ook 1 kleiner zijn? Of is dit een foutieve, niet correcte aanname? (Ik heb overigens nog niet gecontroleerd of er zo'n systematiek is)

En is er iemand die weet of de waarden voor de kleuren van de regenboog door water wel zijn onderzocht?

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 januari 2006 - 22:12

http://med.hro.nl/bu...TION INDEX.html

http://hypertextbook...ves/refraction/

http://www.fho-emden...ism16072005.pdf
( pag 5 grafiekje voor het brekingsindexverloop voor kroonglas en flintglas, voor alle golflengtes; en als je goed in wiskunde bent, 6 vooral interessant, mogelijk zou je, als i k het goed begrijp , als je de ene golflengte kent, de BI voor de nadere moeten kunnen berekenen?? Daar moeten wiskundigen even naar kijken.... :P )

Maar een tabelletje voor de breking van diverse kleuren in water kan ik nergens vinden.

overigens, kroonglas is er in meerdere soorten. De meeste angelsaksische bronnen spreken van "typical crown glass" en van "crown glass BK7", en dat zit altijd in de buurt van de 1,52 volgens alle bronnen.

Maar zo te zien ligt er op het gebied van brekingsindices van de verschillende kleuren in water nog een mooie taak voor je weggelegd.... :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2006 - 18:49

Dus.. als ik de brekingsindices van water niet kan vinden op het internet, kan ik het dan wel afleiden van bijvoorbeeld de brekingsindices van glas?

Bijvoorbeeld, glas heeft de volgende brekingsindices:

Rood 1.5
Oranje 1.75
Geel 2
Groen 2.25

En van water weet ik bijvoorbeeld dan dat de brekingsindex van rood 1.25 is. Mag je hieruit dan concluderen dat voor de andere kleuren de brekingsindex ook 0.25 lager is dan de waarde voor die kleur bij glas? Dus mag je dan afleiden dat oranje 1.5, geel 1.75 en groen 2 als brekingsindex hebben?

Of mag dat dus niet? :roll:

#6

StrangeQuark

    StrangeQuark


  • >1k berichten
  • 4160 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 januari 2006 - 18:55

Nee ik denk dat je dat absoluut niet zou mogen uit een natuurkundig oogpunt. Echter als je het gewoon als waardes nodig hebt voor school voor een berekening die niet exact 100% acuraat hoeft te zijn, zou ik het gewoon lekker doen, want je zal heel dicht in de buurt komen.
De tekst in het hierboven geschreven stukje kan fouten bevatten in: argumentatie, grammatica, spelling, stijl, biologische of scheikundige of natuurkundige of wiskundige feiten kennis. Hiervoor bied StrangeQuark bij voorbaat zijn excuses aan.

#7

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2006 - 18:58

Echter als je het gewoon als waardes nodig hebt voor school voor een berekening die niet exact 100% acuraat hoeft te zijn, zou ik het gewoon lekker doen, want je zal heel dicht in de buurt komen.


Nou jah, het is voor een praktische opdracht, dus ik zou er wel graag zo dicht mogelijk bij willen zitten.. :wink:

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 januari 2006 - 19:14

Ik denk dat je dan het slimste die grafiek uit de derde link van mijn bericht van donderdag 22.12 pakt, de waardes die je kent van je andere stof (water, BINAS) in dezelfde grafiek intekent en een grafiek tekent door je punten, die je verder een vergelijkbare kromming geeft als de twee grafieken die gegeven zijn. :roll:

Als ik die grafiekjes zo bekijk, dan zou je gaan denken dat:
hoe hoger de brekingsindex van de stof, hoe sterker het verschil tussen de brekingsindices voor de aparte kleuren. Klinkt eigenlijk heel logisch, maar ik zou het ook absoluut niet weten te bewijzen. Zit dat bewijs of iets vergelijkbaars niet in de wiskunde op diezelfde site? Het stikt van de labda's in die formules....... :D

Een kopietje van die formules met een beetje uitleg over de achtergrond in een topic op het wiskundeforum plaatsen?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 januari 2006 - 20:15

Ik denk dat je dan het slimste die grafiek uit de derde link van mijn bericht van donderdag 22.12 pakt, de waardes die je kent van je andere stof (water, BINAS) in dezelfde grafiek intekent en een grafiek tekent door je punten, die je verder een vergelijkbare kromming geeft als de twee grafieken die gegeven zijn.


Maar ik kan dan toch niet de brekingsindices bepalen voor de kleuren die ik nog niet heb? :roll:

Het stikt van de labda's in die formules....... Shocked

Een kopietje van die formules met een beetje uitleg over de achtergrond in een topic op het wiskundeforum plaatsen?


Uhh.. weet ik niet? Ik snap namelijk niet wat u bedoelt :D

#10

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 januari 2006 - 21:01

Geplaatste afbeelding

Je ziet dat de curve voor een lagere brekingsindex op alle punten minder steil verloopt dan die voor een glas met een hogere brekingsindex. In een ander plaatje blijkt dat dat helaas niet voor alle materialen geldt:
Geplaatste afbeelding

In die pdf (3e link) vind je ook de Sellmeier vergelijking. Ik weet inmiddels zeker dat je hiermee inderdaad voor elke frequentie de frequentiespecifieke brekingsindex kan berekenen. De Engelse Wikipedia is daar heel duidelijk over.

http://en.wikipedia....lmeier_equation

Echter, daarbij horen nog stofspecifieke Sellmeier-coefficienten.......
Hierop heb ik gezocht met google, maar kan zo gauw niks vinden voor water. Wel voor allerlei glassoorten, silicaten etc.

De trend wordt nu echter wel duidelijk, vermoed ik.
En kun je ondanks goed doorzoeken (wat ik nog niet gedaan heb, dit alles heeft me al genoeg tijd gekost) die Sellmeier coefficienten voor water niet vinden, zet de dan indices voor de golflengtes die je kent voor water uit BINAS in een vergelijkbare grafiek, en teken een curve met vergelijkbare kromming als de bovenstaande curves door die punten van je. Met een moeilijk woord, interpoleer.........
Het lijkt me dat je er dan nooit ver naast kan zitten voor elke golflengte die je maar uit je grafiek wil aflezen. :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2006 - 13:40

Zijn de brekingsindexen van kleuren in perspex wel bekend?

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 januari 2006 - 17:13

Vast wel.

maar bedoel je dat je er met water niet uitkomt en als alternatief misschien op perspex wil overschakelen? :roll:
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#13

Crystal Sabbi

    Crystal Sabbi


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 januari 2006 - 19:49

Nee we hebben gisteren metingen gedaan op de VU, maar ze hadden alleen een perspex schijf voor ons beschikbaar.. :roll:

#14

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44896 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 januari 2006 - 11:22

En hebben ze dat niet ergens in de bieb van de VU?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#15

Bart

    Bart


  • >5k berichten
  • 7224 berichten
  • VIP

Geplaatst op 19 januari 2006 - 11:36

Niet eenvoudig, maar met de vergelijkingen hierin zou je het wel uit kunnen rekenen:

http://www.iapws.org...uide/rindex.pdf
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures