Pantulan Dalam Penuh: Sudut Genting

1 · Ramal

Cahaya yang bergerak daripada medium lebih tumpat (seperti kaca) ke arah yang kurang tumpat (seperti udara) boleh memantul sepenuhnya dan bukannya terbias keluar, jika sudut tuju cukup curam. Adakah kaca berindeks-tinggi mempunyai sudut genting lebih kecil atau lebih besar?

• Kaca berindeks-tinggi mempunyai sudut genting lebih besar.
• Sudut genting tidak bergantung pada indeks kaca.
• Kaca berindeks-tinggi mempunyai sudut genting lebih kecil -- pantulan dalam penuh bermula lebih mudah.

2 · Susun

1. Buka praset tir dan tekan Set semula. Cahaya bergerak daripada kaca ke udara (n₂ = 1.0 tetap).
2. Aktifkan bacaan sudut-genting.
3. Tetapkan indeks biasan kaca bagi setiap percubaan dan rekod sudut genting.

3 · Kumpul Data

Plot sudut genting θ_c (paksi-y) melawan 1/n₁ (paksi-x) bagi tiga percubaan anda.

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira θ_c = asin(n₂/n₁) menggunakan n₂ = 1.0. Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan mengapa kaca berindeks-tinggi (membengkokkan cahaya lebih kuat) mempunyai sudut genting LEBIH KECIL -- pantulan dalam penuh berlaku bagi julat sudut tuju lebih luas.

5 · Lanjutkan

1. Gentian optik bergantung pada pantulan dalam penuh untuk memerangkap cahaya di dalam teras kaca berindeks-tinggi, melantunkannya sepanjang panjang gentian dengan hampir tiada kerugian. Terangkan mengapa pengeluar kabel gentian-optik menggunakan teras kaca berindeks sangat tinggi dikelilingi salutan berindeks lebih rendah.
2. Berlian mempunyai indeks biasan luar biasa tinggi (kira-kira 2.42), memberikannya sudut genting sangat kecil (kira-kira 24°). Terangkan mengapa ini menjadikan berlian terpotong baik berkilau cemerlang -- cahaya yang masuk dari atas cenderung terpantul dalam penuh berbilang kali sebelum keluar.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma