Optika
Teljes visszaverődés
A határszögen túl egyetlen fénysugál sem lép ki — a sugár teljesen visszaverődik a sűrűbb közegbe (θc = arcsin(n₂/n₁)).
Teljes visszaverődés — interaktív Optika szimuláció. A határszögen túl egyetlen fénysugál sem lép ki — a sugár teljesen visszaverődik a sűrűbb közegbe (θc = arcsin(n₂/n₁)). Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Teljes visszaverődés
A határszögen túl egyetlen fénysugál sem lép ki — a sugár teljesen visszaverődik a sűrűbb közegbe (θc = arcsin(n₂/n₁)).
Amikor a fény egy sűrűbb közegből egy ritkább felé halad, a beesési szög növelésével elérkezel a határszöghöz, ahol a törött sugarak éppen hogy súrolják a felületet. A θ_c-n túl minden energia belső verődésként visszaverődik — a száloptika és a gyémántcsillogás elve.
- θ_c = arcsin(n₂/n₁)
- Nincs átbocsátás θ_c-n túl
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
A sűrűbb közegből (mint üveg) a ritkábbba (mint levegő) haladó fény teljesen visszaverődhet a kitörés helyett, ha a beesési szög elég meredek. A nagyobb törésmutatójú üvegnek kisebb vagy nagyobb határszöge van?
Mérlegelendő jóslatok
- A nagyobb törésmutatójú üvegnek nagyobb a határszöge.
- A határszög nem függ az üveg törésmutatójától.
- A nagyobb törésmutatójú üvegnek kisebb a határszöge — a teljes visszaverődés könnyebben bekövetkezik.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Üveg törésmutatója n₁
Amit mérsz:
- Határszög θ_c (°)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg a tir előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. A fény üvegből levegőbe halad (n₂ = 1.0 rögzítve).
- Engedélyezd a határszög-kijelzőt.
- Állítsd be az üveg törésmutatóját minden mérésnél, és rögzítsd a határszöget.
Vezéregyenlet
A teljes visszaverődés határszöge — θc = arcsin(n₂/n₁)
A sűrűbb közegből (n₁) a ritkábbba (n₂ < n₁) haladó fény a θ_c = asin(n₂/n₁) határszögnél nagyobb beesési szögeknél teljesen visszaverődik. E szögön túl egyáltalán nem lép át fény — 100% visszaverődés.
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki a θ_c = asin(n₂/n₁) n₂ = 1.0 használatával. Hasonlítsd a táblázathoz.
- Magyarázd meg, miért van a nagyobb törésmutatójú üvegnek (amely erősebben töri a fényt) KISEBB határszöge — a teljes visszaverődés a beesési szögek szélesebb tartományán következik be.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Az optikai szálak a teljes visszaverődésre támaszkodnak, hogy a fényt egy nagy törésmutatójú üvegmag belsejében csapdába ejtsék, a szál hosszában pattogtatva szinte veszteség nélkül. Magyarázd meg, miért használnak a száloptikai kábelgyártók nagyon nagy törésmutatójú üvegmagot, alacsonyabb törésmutatójú köpenybe zárva.
- A gyémánt törésmutatója szokatlanul magas (kb. 2.42), ami nagyon kis határszöget ad (kb. 24°). Magyarázd meg, miért csillog ragyogóan egy jól csiszolt gyémánt — a felülről belépő fény többszörösen teljesen visszaverődik, mielőtt kilépne.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Üdv a Teljes visszaverődésnél
- Válaszd ki a tárgyat
- Nyomd meg az Indítást
- Nincs átvitt fény
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.