مکمل داخلی انعکاس: حدی زاویہ

1 · پیش گوئی

گنجان مادے (شیشہ) سے کم گنجان (ہوا) کی طرف چلتی روشنی، تابش زاویہ کافی تیکھا ہو تو بجائے انعطاف نکلنے کے مکمل منعکس ہو سکتی۔ زیادہ عدد والے شیشے کی حدی زاویہ چھوٹی یا بڑی؟

2 · تیاری

  1. tir پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ روشنی شیشے سے ہوا میں جاتی ہے (n₂ = 1.0 مقرر)۔
  2. حدی زاویہ پڑائت فعال کریں۔
  3. ہر آزمیش کے لیے شیشے کا انعطافی عدد سیٹ کریں اور حدی زاویہ درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

شیشہ عدد n₁نازک زاویہ θ_c (°)
1.30
1.50
1.70

اپنی تین آزمایشوں کے لیے حدی زاویہ θ_c (y محور) بمقابلہ 1/n₁ (x محور) کھینچیں۔

4 · تجزیہ

  1. کسی ایک آزمایش کے لیے θ_c = asin(n₂/n₁) حساب کریں، n₂ = 1.0 لے کر۔ جدول سے موازنہ کریں۔
  2. سمجھائیں کیوں زیادہ عدد والا شیشہ (زیادہ موڑنے والا) چھوٹی حدی زاویہ رکھتا — مکمل داخلی انعکاس تابش زاویوں کی وسیع تر حد میں ہوتا۔

5 · توسیع

  1. آپٹیکل فائبر مکمل داخلی انعکاس سے روشنی کو زیادہ عدد شیشہ مرکزے میں قید کرتے، تقریباً بغیر نقصان کے فائبر لمبائی میں اچھالتے۔ سمجھائیں کیوں فائبر کیبل ساز کم عدد غلاف کے بیچ بہت زیادہ عدد شیشہ مرکزے استعمال کرتے۔
  2. الماس کا غیر معمولی زیادہ انعطافی عدد (تقریباً 2.42)، بہت چھوٹی حدی زاویہ (تقریباً 24°) دیتا۔ سمجھائیں کیوں یہ اچھی تراش کا الماس چمکدار بناتا — اوپر سے آنے والی روشنی نکلنے سے پہلے کئی بار مکمل داخلی انعکاس ہونے کی رجحان رکھتی۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

مکمل داخلی انعکاس کی حدی زاویہ

گنجان تر ماحول (n₁) سے کم گنجان (n₂ < n₁) کی طرف جاتی روشنی ہر تابش زاویے پر نازک زاویہ θ_c = asin(n₂/n₁) سے آگے مکمل داخلی بازتاب کرتی ہے۔ اس زاویے سے آگے کوئی روشنی گزرتی ہی نہیں — 100% بازتاب۔

← تجربے پر واپس