Optika
Täielik sisemine peegeldumine
Kriitilisest nurgast kaugemal valgus ei pääse välja — kiir peegeldub täielikult tagasi tihedamasse keskkonda (θc = arcsin(n₂/n₁)).
Täielik sisemine peegeldumine — interaktiivne Optika simulatsioon. Kriitilisest nurgast kaugemal valgus ei pääse välja — kiir peegeldub täielikult tagasi tihedamasse keskkonda (θc = arcsin(n₂/n₁)). Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Täielik sisemine peegeldumine
Kriitilisest nurgast kaugemal valgus ei pääse — kiir peegeldub täielikult tagasi tihedamasse keskkonda (θc = arcsin(n₂/n₁)).
Kui valgus liigub tihedamast hõredamasse keskkonda, jõuab langemisnurga suurendamine lõpuks kriitilise nurgani, kus murtud kiired põiguksid pinda mööda. Üle θ_c peegeldub kogu energia sisemiselt — kiudoptika ja teemanti särava põhimõte.
- θ_c = arcsin(n₂/n₁)
- Ülekannet üle θ_c pole
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Valgus, mis liigub tihedamast keskkonnast (nagu klaas) hõredama poole (nagu õhk), võib täielikult peegelduda pigem kui välja murduda, kui langenurk on piisavalt järsk. Kas kõrgema näitajaga klaasil on väiksem või suurem piirnurk?
Kaalutavad ennustused
- Kõrgema näitajaga klaasil on suurem piirnurk.
- Piirnurk ei sõltu klaasi näitajast.
- Kõrgema näitajaga klaasil on väiksem piirnurk — täielik sisemine peegeldumine algab kergemini.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Klaasi näitaja n₁
Mida sa mõõdad:
- Piirnurk θ_c (°)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava täieliku sisemise peegeldumise eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Valgus liigub klaasist õhku (n₂ = 1,0 fikseeritud).
- Lülita sisse piirnurga näit.
- Sea iga katse jaoks klaasi murdumisnäitaja ja kirjuta üles piirnurk.
Juhtiv võrrand
Piirnurk täielikuks sisemiseks peegeldumiseks — θc = arcsin(n₂/n₁)
Valgus, mis liigub tihedamast keskkonnast (n₁) hõredama poole (n₂ < n₁), peegeldub täielikult sisemiselt igal langenurgal üle piirnurga θ_c = asin(n₂/n₁). Üle selle nurga ei edasta valgust üldse — 100 % peegeldumine.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses θ_c = asin(n₂/n₁), kasutades n₂ = 1.0. Võrdle tabeliga.
- Selgita, miks kõrgema näitajaga klaasil (kes painutab valgust tugevamalt) on VÄIKSEM piirnurk — täielik sisemine peegeldumine juhtub laiemal langenurkade vahemikus.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Optilised kiud tuginevad täielikule sisemisele peegeldumisele, et lõksutada valgus kõrgenäitajalise klaastuuma sisse, põrgatades teda mööda kiudu peaaegu kadudeta. Selgita, miks kiudoptilise kaabli tootjad kasutavad väga kõrge näitajaga klaastuumi, ümbritsetuna madalama näitajaga kattekihiga.
- Teemantil on ebaharilikult kõrge murdumisnäitaja (umbes 2,42), andes talle väga väikese piirnurga (umbes 24°). Selgita, miks see paneb hästi lõigatud teemandi hiilgavalt särlema — ülalt sisenev valgus kaldub täielikult sisemiselt mitu korda peegelduma enne väljumist.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Tere tulemast täieliku sisepeegeldumise juurde
- Vali ese
- Vajuta Esita
- Valgust ei kandu üle
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.