Ottika

riflessjoni interna totali

Lil hinn mill-angolu kritiku l-ebda dawl ma jaħrab — ir-raġġ tirrifletti kollha lura fil-mezz l-aktar dens (θc = arcsin(n₂/n₁)).

riflessjoni interna totali — simulazzjoni interattiva ta’ Ottika. Lil hinn mill-angolu kritiku l-ebda dawl ma jaħrab — ir-raġġ tirrifletti kollha lura fil-mezz l-aktar dens (θc = arcsin(n₂/n₁)). Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

riflessjoni interna totali

Lil hinn mill-angolu kritiku l-ebda dawl ma jaħrab — ir-raġġ jiġi riflettut totalment lura fil-medja l-aktar densa (θc = arcsin(n₂/n₁)).

Meta d-dawl jivvjaġġa minn medja densa għal waħda inqas densa, biż-żieda ta’ l-angolu ta’ inċidenza eventwalment tilħaq l-angolu kritiku fejn ir-raġġi refratti jkunu se jgħassu wiċċ. Lil hinn minn θ_c l-enerġija kollha tirrifletti ’l ġewwa—il-prinċipju wara l-fibri ottiċi u s-splendor tad-djamanti.

• θ_c = arcsin(n₂/n₁)
• L-ebda trażmissjoni wara θ_c

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Dawl li jivvjaġġa minn mezz dens (bħal ħġieġ) lejn wieħed inqas dens (bħal ajru) jista’ jirrifletti għal kollha minflok jirrefratta ’l barra, jekk l-angolu ta’ inċidenza jkun tqil biżżejjed. Ħġieġ ta’ indiċi ogħla għandu angolu kritiku inqas jew akbar?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Ħġieġ ta’ indiċi ogħla għandu angolu kritiku akbar.
• L-angolu kritiku ma jiddependix mill-indiċi tal-ħġieġ.
• Ħġieġ ta’ indiċi ogħla għandu angolu kritiku inqas — ir-riflessjoni interna totali taħdem b’mod eqreb.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Indiċi tal-ħġieġ n₁

X’tkejjel:

• Angolu kritiku θ_c (°)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ tir u agħfas Reset. Id-dawl jivvjaġġa mill-ħġieġ għall-ajru (n₂ = 1.0 fiss).
2. Attiva l-qari ta’ angolu kritiku.
3. Issettja l-indiċi ta’ rifrazzjoni tal-ħġieġ għal kull prova u irrekordja l-angolu kritiku.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Angolu Kritiku għar-Riflessjoni Interna Totali — θc = arcsin(n₂/n₁)

Dawl li jivvjaġġa minn mezz dens (n₁) lejn wieħed inqas dens (n₂ < n₁) jirrifletti internament għal kollha għal kwalunkwe angolu ta’ inċidenza wara l-angolu kritiku θ_c = asin(n₂/n₁). Wara dan l-angolu, l-ebda dawl ma jittrażmetti xejn — riflessjoni ta’ 100%.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula θ_c = asin(n₂/n₁) bl-użu ta’ n₂ = 1.0. Qabbel mat-tabella.
• Ispjega għalfejn ħġieġ ta’ indiċi ogħla (li jgħawweġ dawl b’qawwa aktar) għandu angolu kritiku INQAS — ir-riflessjoni interna totali sseħħ għal range wiesa’ akbar ta’ angoli ta’ inċidenza.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Fibri ottiċi jiddependu fuq riflessjoni interna totali biex jaqbżu d-dawl ġewwa qalba ta’ ħġieġ ta’ indiċi għoli, u jbattuh it-tul tal-fibra kważi bla telfa. Ispjega għalfejn il-manifatturi ta’ kablel ta’ fibra ottika jużaw qlub ta’ ħġieġ ta’ indiċi għoli ħafna mdawra b’kisja ta’ indiċi inqas.
• Djamant għandu indiċi ta’ rifrazzjoni mhux tas-soltu għoli (madwar 2.42), li jagħtih angolu kritiku żgħir ħafna (madwar 24°). Ispjega għalfejn dan jagħmel djamant imnaqqax sew jixoxx b’mod brillanti — dawl li jidħol minn fuq imora jirrifletti internament għal kollha ħafna drabi qabel joħroġ.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Merħba għal TIR
2. Agħżel l-oġġett
3. Agħfas Riproduċi
4. L-ebda dawl trażmess
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Liġi ta’ Snell ta’ Rifrazzjoni