Pilnīga iekšējā atstarošana: robežleņķis

1 · Prognozē

Gaisma, kas ceļo no blīvākas vides (kā stikls) uz mazāk blīvu (kā gaiss), var atstaroties pilnīgi, nevis izlauzties ārā, ja iekrišanas leņķis ir pietiekami stāvs. Vai augstāka koeficienta stiklam ir mazāks vai lielāks robežleņķis?

• Augstāka koeficienta stiklam ir lielāks robežleņķis.
• Robežleņķis nav atkarīgs no stikla koeficienta.
• Augstāka koeficienta stiklam ir mazāks robežleņķis — pilnīga iekšējā atstarošana sākas vieglāk.

2 · Iestati

1. Atver pilnīgās iekšējās atstarošanas eksperimentu un nospied Atiestatīt. Gaisma ceļo no stikla gaisā (n₂ = 1.0 fiksēts).
2. Ieslēdz robežleņķa rādījumu.
3. Iestati stikla laušanas koeficientu katram mēģinājumam un ieraksti robežleņķi.

3 · Vāc datus

Zīmē robežleņķi θ_c (y ass) pret 1/n₁ (x ass) saviem trim mēģinājumiem.

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini θ_c = asin(n₂/n₁) ar n₂ = 1.0. Salīdzini ar tabulu.
2. Izskaidro, kāpēc augstāka koeficienta stiklam (laužot gaismu spēcīgāk) ir MAZĀKS robežleņķis — pilnīga iekšējā atstarošana notiek platākam iekrišanas leņķu diapazonam.

5 · Paplašina

1. Optiskās šķiedras paļaujas uz pilnīgu iekšējo atstarošanu, lai notvertu gaismu augsta koeficienta stikla serdē, atstarojot to gar šķiedras garumu gandrīz bez zudumiem. Izskaidro, kāpēc šķiedru optikas kabeļu ražotāji izmanto ļoti augsta koeficienta stikla serdes, apvītas ar zemāka koeficienta apvalku.
2. Dimantam ir neparasti augsts laušanas koeficients (apmēram 2.42), dodot tam ļoti mazu robežleņķi (apmēram 24°). Izskaidro, kāpēc tas labi grieztam dimantam ļauj mirdzēt spoži — gaisma, kas ieiet no augšas, tiecas pilnīgi iekšēji atstaroties vairākas reizes, pirms iziet.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas