Toplam İç Yansıma: Kritik Açı

1 · Tahmin Et

Daha yoğun bir ortamdan (cam gibi) daha az yoğun bir ortama (hava gibi) doğru ilerleyen ışık, eğer geliş açısı yeterince dikse, kırılmak yerine tamamen yansıyabilir. daha yüksek kırılma indisli camının kritik açısı daha küçük mü yoksa daha mı büyük?

• daha yüksek kırılma indisli camının kritik açısı daha büyüktür.
• Kritik açı camın indeksine bağlı değildir.
• daha yüksek kırılma indisli camının kritik açısı daha küçüktür; toplam iç yansıma daha kolay devreye girer.

2 · Kurulum

1. Tir ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Işık camdan havaya doğru hareket eder (n₂ = 1.0 sabit).
2. kritik açı okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için camın kırılma indisini ayarlayın ve kritik açıyı kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç denemeniz için kritik açıyı θ_c (y ekseni) ile 1/n₁ (x ekseni) grafiğini çizin.

4 · Analiz et

1. Bir deneme için, θ_c = asin(n₂/n₁)'yi n₂ = 1.0 kullanarak hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
2. Daha yüksek endeksli bir camın (ışığı daha güçlü bir şekilde büken) neden DAHA KÜÇÜK bir kritik açıya sahip olduğunu açıklayın; daha geniş bir geliş açısı aralığı için toplam iç yansıma meydana gelir.

5 · Uzat

1. Optik fiberler, ışığı yüksek indeksli bir cam çekirdeğin içinde hapsetmek ve onu neredeyse hiç kayıp olmadan fiberin uzunluğu boyunca sıçratmak için toplam iç yansımaya dayanır. Fiber optik kablo üreticilerinin neden düşük indeksli kaplamayla çevrelenmiş çok yüksek indeksli cam çekirdekler kullandığını açıklayın.
2. Elmas alışılmadık derecede yüksek bir kırılma indisine (yaklaşık 2,42) sahiptir ve bu da ona çok küçük bir kritik açı (yaklaşık 24°) verir. Bunun neden iyi kesilmiş bir pırlantanın parlak bir şekilde parıldadığını açıklayın; üstten giren ışık, çıkmadan önce tamamen dahili olarak birçok kez yansıma eğilimindedir.

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön