దృగ్విజ్ఞానం

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం

క్లిష్ట కోణం దాటితే కాంతి బయటకు రాదు — కిరణం పూర్తిగా దట్టమైన మాధ్యమంలోకి పరావర్తనం అవుతుంది (θc = arcsin(n₂/n₁)).

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం — ఇంటరాక్టివ్ దృగ్విజ్ఞానం సిమ్యులేషన్. క్లిష్ట కోణం దాటితే కాంతి బయటకు రాదు — కిరణం పూర్తిగా దట్టమైన మాధ్యమంలోకి పరావర్తనం అవుతుంది (θc = arcsin(n₂/n₁)). ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం

క్లిష్ట కోణం దాటితే కాంతి బయటకు రాదు — కిరణం పూర్తిగా దట్టమైన మాధ్యమంలోకి పరావర్తనం అవుతుంది (θc = arcsin(n₂/n₁)).

కాంతి దట్టమైన నుండి పలచని మాధ్యమానికి ప్రయాణించినప్పుడు, పతన కోణం పెంచుతూ ఉంటే చివరికి క్లిష్ట కోణం వస్తుంది — అక్కడ వక్రీభవన కిరణాలు ఉపరితలాన్ని తాకుతాయి. θ_c దాటితే మొత్తం శక్తి అంతర్గతంగా పరావర్తనం అవుతుంది — ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, వజ్రపు మెరుపుల వెనుక సూత్రం.

• θ_c = arcsin(n₂/n₁)
• θ_c దాటి ప్రసారం లేదు

దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ

ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి

ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.

ముఖ్య ప్రశ్న

దట్టమైన మాధ్యమం (గాజు వంటిది) నుండి పలచని మాధ్యమం (గాలి వంటిది) వైపు ప్రయాణించే కాంతి, పతన కోణం తగినంత వాలుగా ఉంటే, వక్రీభవించి బయటకు రాకుండా పూర్తిగా పరావర్తనం చెందవచ్చు. ఎక్కువ సూచిక గల గాజుకు క్లిష్ట కోణం చిన్నదా, పెద్దదా?

పరిగణించాల్సిన ఊహలు

• ఎక్కువ సూచిక గల గాజుకు పెద్ద క్లిష్ట కోణం ఉంటుంది.
• క్లిష్ట కోణం గాజు సూచికపై ఆధారపడదు.
• ఎక్కువ సూచిక గల గాజుకు చిన్న క్లిష్ట కోణం — పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం మరింత సులభంగా మొదలవుతుంది.

చరరాశి పాత్రలు

మీరు సెట్ చేసేవి:

• గాజు సూచిక n₁

మీరు కొలిచేవి:

• క్లిష్ట కోణం θ_c (°)

పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది

1. tir ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. కాంతి గాజు నుండి గాలిలోకి వెళ్తుంది (n₂ = 1.0 స్థిరం).
2. క్లిష్ట-కోణ రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి గాజు వక్రీభవన సూచికను సెట్ చేసి, క్లిష్ట కోణాన్ని నమోదు చేయండి.

పాలక సమీకరణం

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనపు క్లిష్ట కోణం — θc = arcsin(n₂/n₁)

దట్టమైన మాధ్యమం (n₁) నుండి పలచని మాధ్యమం (n₂ < n₁) వైపు ప్రయాణించే కాంతి, క్లిష్ట కోణం θ_c = asin(n₂/n₁) దాటిన ఏ పతన కోణం వద్దైనా పూర్తిగా అంతర్గతంగా పరావర్తనం చెందుతుంది. ఈ కోణం దాటితే ఏ కాంతి ప్రసారం జరగదు — 100% పరావర్తనం.

ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది

• ఒక ప్రయత్నానికి, n₂ = 1.0 ఉపయోగించి θ_c = asin(n₂/n₁) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
• ఎక్కువ సూచిక గల గాజుకు (కాంతిని మరింత బలంగా వంపడం వల్ల) చిన్న క్లిష్ట కోణం ఎందుకు వస్తుందో వివరించండి — పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం మరింత విస్తృత పతన కోణాల పరిధిలో జరుగుతుంది.

ల్యాబ్‌కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది

• ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లు కాంతిని ఎక్కువ-సూచిక గాజు కోర్ లోపల బంధించి, దాదాపు నష్టం లేకుండా ఫైబర్ నిడివి వెంబడి బౌన్స్ చేయడానికి పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనంపై ఆధారపడతాయి. ఫైబర్-ఆప్టిక్ కేబుల్ తయారీదారులు తక్కువ-సూచిక క్లాడింగ్‌తో చుట్టబడిన చాలా ఎక్కువ-సూచిక గాజు కోర్‌లను ఎందుకు వాడతారో వివరించండి.
• వజ్రానికి అసాధారణంగా ఎక్కువ వక్రీభవన సూచిక (సుమారు 2.42) ఉంది, దీని వల్ల చాలా చిన్న క్లిష్ట కోణం (సుమారు 24°). ఇది బాగా కట్ చేసిన వజ్రం ప్రకాశవంతంగా మెరవడానికి ఎందుకు కారణమవుతుందో వివరించండి — పై నుండి ప్రవేశించే కాంతి బయటకు వెళ్లేలోపు అనేకసార్లు పూర్తిగా అంతర్గతంగా పరావర్తనం చెందే దానికి ప్రవృత్తి కలిగి ఉంటుంది.

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

1. Tir కు స్వాగతం
2. వస్తువు ఎంచుకోండి
3. ప్లే నొక్కండి
4. కాంతి ప్రసారం లేదు
5. లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
6. మీరు సాధించారు!

దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.

ఇంటరాక్టివ్ ల్యాబ్ తెరవండి →

ప్రయోగ పత్రకం డౌన్‌లోడ్ →

స్నెల్ వక్రీభవన నియమం