ஒளியியல்
முழு உள் எதிரொளிப்பு
மாறுநிலைக் கோணத்தை கடந்தால் ஒளி எதுவும் வெளியேறாது — கதிர் முழுவதும் அடர்த்தியான ஊடகத்திற்குள் எதிரொளிக்கப்படுகிறது (θc = arcsin(n₂/n₁)).
முழு உள் எதிரொளிப்பு — ஊடாடும் ஒளியியல் உருவகம். மாறுநிலைக் கோணத்தை கடந்தால் ஒளி எதுவும் வெளியேறாது — கதிர் முழுவதும் அடர்த்தியான ஊடகத்திற்குள் எதிரொளிக்கப்படுகிறது (θc = arcsin(n₂/n₁)). நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
முழு உள் எதிரொளிப்பு
மாறுநிலைக் கோணத்தை கடந்தால் ஒளி எதுவும் வெளியேறாது — கதிர் முழுவதும் அடர்த்தியான ஊடகத்திற்குள் எதிரொளிக்கப்படுகிறது (θc = arcsin(n₂/n₁)).
ஒளி அடர்த்தியான ஊடகத்திலிருந்து அடர்த்தி குறைந்த ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது, படிவுக் கோணத்தை அதிகரிப்பது, விலகிய கதிர்கள் மேற்பரப்பை தீண்டும் மாறுநிலைக் கோணத்தை இறுதியில் அடைகிறது. θ_c-க்கு மேலே அனைத்து ஆற்றலும் உள்நோக்கி பிரதிபலிக்கிறது—ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் மற்றும் வைரத்தின் பிரகாசத்திற்கு பின்னணி தத்துவம்.
- θ_c = arcsin(n₂/n₁)
- θ_c-க்கு மேலே கடத்தல் இல்லை
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு அடர்த்தியான ஊடகத்திலிருந்து (கண்ணாடி போன்றது) ஒரு குறைந்த அடர்த்தி ஊடகத்தை (காற்று போன்றது) நோக்கி பயணிக்கும் ஒளி, படுகோணம் போதுமான அளவு கூர்மையாக இருந்தால், விலகிச் செல்வதற்கு பதிலாக முழுவதும் எதிரொளிக்கலாம். உயர் விலகல் எண் கண்ணாடிக்கு சிறியவா பெரியவா மாறுநிலைக் கோணம் இருக்கும்?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- உயர் விலகல் எண் கண்ணாடிக்கு பெரிய மாறுநிலைக் கோணம்.
- மாறுநிலைக் கோணம் கண்ணாடியின் விலகல் எண்ணை சார்ந்திருக்காது.
- உயர் விலகல் எண் கண்ணாடிக்கு சிறிய மாறுநிலைக் கோணம் — முழு உள் எதிரொளிப்பு அதிக எளிதில் நிகழ்கிறது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- கண்ணாடி விலகல் எண் n₁
நீங்கள் அளப்பவை:
- மாறுநிலைக் கோணம் θ_c (°)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- tir முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். ஒளி, கண்ணாடியிலிருந்து காற்றில் பயணிக்கிறது (n₂ = 1.0 நிலையானது).
- மாறுநிலை-கோண வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் கண்ணாடியின் ஒளி விலகல் எண்ணை அமைத்து மாறுநிலைக் கோணத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
முழு உள் எதிரொளிப்புக்கான மாறுநிலைக் கோணம் — θc = arcsin(n₂/n₁)
ஒரு அடர்த்தியான ஊடகத்திலிருந்து (n₁) ஒரு குறைந்த அடர்த்தி ஊடகத்தை (n₂ < n₁) நோக்கி பயணிக்கும் ஒளி, மாறுநிலைக் கோணம் θ_c = asin(n₂/n₁)-க்கு அப்பால் உள்ள எந்த படுகோணத்திலும் முழுவதும் உள்ளே எதிரொளிக்கிறது. இந்த கோணத்தை தாண்டி, எந்த ஒளியும் கடத்தப்படாது — 100% எதிரொளிப்பு.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, n₂ = 1.0 பயன்படுத்தி θ_c = asin(n₂/n₁) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- ஒரு உயர் விலகல் எண் கண்ணாடி (ஒளியை அதிக வலுவாக வளைக்கும்) ஏன் சிறிய மாறுநிலைக் கோணத்தைக் கொண்டுள்ளது — படுகோணங்களின் அகலமான வரம்பில் முழு உள் எதிரொளிப்பு நிகழ்கிறது — என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- ஒளி இழைகள், உயர் விலகல் எண் கண்ணாடி உள்ளகத்திற்குள் ஒளியைச் சிக்கவைக்க முழு உள் எதிரொளிப்பை நம்புகின்றன, அதை கிட்டத்தட்ட இழப்பு இல்லாமல் இழையின் நீளம் வழியாக துடிக்கச் செய்கின்றன. ஒளி-இழை கேபிள் தயாரிப்பாளர்கள், குறைந்த விலகல் எண் உறையால் சூழப்பட்ட மிக உயர் விலகல் எண் கண்ணாடி உள்ளகங்களை ஏன் பயன்படுத்துகிறார்கள் என்று விளக்குங்கள்.
- வைரத்திற்கு ஒரு அசாதாரணமாக உயர்ந்த ஒளி விலகல் எண் (சுமார் 2.42) உள்ளது, இது ஒரு மிகச் சிறிய மாறுநிலைக் கோணத்தை (சுமார் 24°) தருகிறது. நன்கு வெட்டப்பட்ட ஒரு வைரம் ஏன் மின்னுகிறது — மேலே இருந்து நுழையும் ஒளி, வெளியேறுவதற்கு முன்பு பல முறை முழுவதும் உள்ளே எதிரொளிக்க முனைகிறது — என்று விளக்குங்கள்.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- முழு உள் எதிரொளிப்புக்கு வருக
- பொருளைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- ஒளி கடத்தப்படுவதில்லை
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.
ஒளியியல்
- குவியும் வில்லை — உண்மைப் பிம்பம்
- குவியப் புள்ளி — இணை கதிர்கள்
- உருப்பெருக்கி (பொருள் f-க்கு உள்ளே)
- விலகும் வில்லை — மாயப் பிம்பம்
- குழி கண்ணாடி — உண்மைப் பிம்பம்
- குவி கண்ணாடி — மாயப் பிம்பம்
- சமதள கண்ணாடி
- புலனாகும் ஆழம் (தட்டையான இடைமுகம்)
- இரு-வில்லை ரிலே
- சேர்க்கை நுண்நோக்கி (கோண)
- இரு-வில்லை விரிவாக்கி
- வெண்மை-ஒளி பட்டகம்