Totalna refleksija: granični kut

1 · Predviđanje

Svjetlost koja putuje iz gušćeg sredstva (poput stakla) prema rjeđem (poput zraka) može se u cijelosti odbiti umjesto da se prelomi van, ako je kut upadanja dovoljno strm. Ima li staklo višeg indeksa manji ili veći granični kut?

• Staklo višeg indeksa ima veći granični kut.
• Granični kut ne ovisi o indeksu stakla.
• Staklo višeg indeksa ima manji granični kut — totalna refleksija počinje lakše.

2 · Postava

1. Otvori postav tir i pritisni Resetiraj. Svjetlost putuje iz stakla u zrak (n₂ = 1.0 fiksno).
2. Omogući očitanje graničnog kuta.
3. Postavi indeks loma stakla za svaki pokušaj i zabilježi granični kut.

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj granični kut θ_c (y-os) naspram 1/n₁ (x-os) za svoja tri pokušaja.

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj θ_c = asin(n₂/n₁) koristeći n₂ = 1.0. Usporedi s tablicom.
2. Objasni zašto staklo višeg indeksa (jače lomeći svjetlost) ima MANJI granični kut — totalna refleksija događa se za širi raspon kutova upadanja.

5 · Proširenje

1. Optička vlakna oslanjaju se na totalnu refleksiju za zarobljavanje svjetlosti unutar jezgre stakla visokog indeksa, odbijajući je duž duljine vlakna s gotovo bez gubitka. Objasni zašto proizvođači vlakana koriste jezgre stakla vrlo visokog indeksa okružene oblogom nižeg indeksa.
2. Dijamant ima neobično visok indeks loma (oko 2.42), dajući mu vrlo malen granični kut (oko 24°). Objasni zašto to dobro bruseni dijamant čini briljantnim — svjetlost koja ulazi odozgo teži totalnoj refleksiji više puta prije izlaska.

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis