Popolni notranji odboj: mejni kot

1 · Predvidi

Svetloba, ki potuje iz gostejšega medija (kot steklo) proti redkejšemu (kot zrak), se lahko v celoti odbije namesto da bi se lomila ven, če je vpadni kot dovolj strmen. Ali ima višje-količnikovo steklo manjši ali večji mejni kot?

• Višje-količnikovo steklo ima večji mejni kot.
• Mejni kot ni odvisen od količnika stekla.
• Višje-količnikovo steklo ima manjši mejni kot — popolni notranji odboj se zgodi lažje.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev tir in pritisni Ponastavi. Svetloba potuje iz stekla v zrak (n₂ = 1.0 fiksen).
2. Omogoči odčitek mejnega kota.
3. Nastavi lomni količnik stekla za vsak poskus in zabeleži mejni kot.

3 · Zberi podatke

Nariši mejni kot θ_c (os y) proti 1/n₁ (os x) za svoje tri poskuse.

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj θ_c = asin(n₂/n₁) z n₂ = 1.0. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj ima višje-količnikovo steklo (ki močneje lomi svetlobo) MANJŠI mejni kot — popolni notranji odboj se zgodi za širši razpon vpadnih kotov.

5 · Razširi

1. Optična vlakna se zanašajo na popolni notranji odboj, da ujamejo svetlobo znotraj visoko-količnikovega steklenega jedra in jo odbijajo vzdolž dolžine vlakna skoraj brez izgube. Razloži, zakaj proizvajalci optičnih kablov uporabljajo zelo visoko-količnikova steklena jedra, obdana z nižje-količnikovim oblogom.
2. Diamant ima neobičajno visok lomni količnik (približno 2,42), kar mu da zelo majhen mejni kot (približno 24°). Razloži, zakaj to naredi dobro rezan diamant briljantno sija — svetloba, ki vstopa od zgoraj, teži k večkratnemu popolnemu notranjemu odboju, preden izide.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov