Łączenie par. Wiązka światła przechodzi z powietrza do szkła. Jak zmieni się prędkość i częstotliwość fali tego światła? Czy możliwe jest w tej sytuacji zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia? Wybierz poprawne odpowiedzi.. prędkość. Możliwe odpowiedzi: wzrośnie, zmaleje, pozostanie bez zmian. częstotliwość. Możliwe odpowiedzi: wzrośnie, zmaleje, pozostanie bez zmian.
Łączenie par. Wiązka światła przechodzi z powietrza do szkła. Jak zmieni się prędkość i częstotliwość fali tego światła? Czy możliwe jest w tej sytuacji zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia? Wybierz poprawne odpowiedzi.. prędkość. Możliwe odpowiedzi: wzrośnie, zmaleje, pozostanie bez zmian. częstotliwość. Możliwe odpowiedzi: wzrośnie, zmaleje, pozostanie bez zmian.
Wiązka światła przechodzi z powietrza do szkła. Jak zmieni się prędkość i częstotliwość fali tego światła? Czy możliwe jest w tej sytuacji zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia? Wybierz poprawne odpowiedzi.
wzrośnie
zmaleje
pozostanie bez zmian
prędkość
□
□
□
częstotliwość
□
□
□
Rd1WyXDrVta3w
RrM6TdzOGgH441
Ćwiczenie 2
RysrkzLJeaUj72
Ćwiczenie 3
RBWZgnuRTg0IH
Ćwiczenie 3
2
Ćwiczenie 4
Rbcw1wc9Zo1L0
Wypisz dane z zadania i narysuj schematycznie przedstawioną w nim sytuację.
RqB40YqfEPvEa
Wyobraź sobie taką sytuację, kiedy promień pada pod pewnym kątem alfa do osi normalnej a promień załamany biegnie wzdłuż granicy dwóch rozpatrywanych ośrodków. Czyli między promieniem załamanym a normalną mamy kąt równy dokładnie 90 stopni.
= 1
= 1,63
Zapisz prawo załamania dla tej sytuacji:
Przekształć powyższy wzór tak, aby wyznaczyć wartość kąta :
Z pomocą kalkulatora bądź tablic trygonometrycznych, szukamy takiego kąta, dla którego wartość będzie najbliższa otrzymanej.
2
Ćwiczenie 5
R1eoTB0sc6hBu
RA0dZRssnyDk5
Wypisz dane z zadania.
= 1,33
= 1
Zapisz prawo załamania dla tej sytuacji:
Przekształć powyższy wzór tak, aby wyznaczyć wartość kąta :
Z pomocą kalkulatora bądź tablic trygonometrycznych szukamy takiego kąta, dla którego wartość będzie najbliższa otrzymanej.
3
Ćwiczenie 6
R1Q6UVtUtqdTV
R15EsaNl36NIL
Ponieważ na pierwszą ścianę promień pada prostopadle (czyli pod katem padania 0°), to na niej się nie załamuje. Z analizy rysunku wynika, że kąt padania na drugą ścianę wynosi =60°. Kąt graniczny dla przejścia ze szkła do powietrza wynosi:
.
Za pomocą kalkulatora bądź tablic trygonometrycznych, szukamy takiego kąta, którego wartość będzie najlepiej spełniała powyższe równanie:
.
Ponieważ kąt padania jest większy niż kąt graniczny, to nastąpi całkowite wewnętrzne odbicie (jak na rysunku). Ponieważ pryzmat jest równoboczny, na trzeciej ścianie powtarza się sytuacja z pierwszej ściany - promień przechodzi bez załamania. Całkowity kąt odchylenia wynosi: γgamma = 180° - 2αalfa = 180° - 120° = 60°.
3
Ćwiczenie 7
RyG9Mm3UC4Atf
Zobrazuj schematycznie sytuację z zadania i wypisz dane.
RtAY531t6msM3
= 1,33
= 1
= 15 cm = 0,15 m
Gdyby krążka nie było, promienie, które wychodzą z wody, utworzyłyby koło o promieniu (dokładnie takie samo jak kształt przedmiotu).
Przyjrzyj się sytuacji granicznej.
R3A6wBuy9AVSj
Skorzystaj z zależności trygonometrycznych wynikających z powyższego rysunku:
,
oraz prawa Snelliusa:
.
Z tych równań wyznacz wartość .
,
,
.
3
Ćwiczenie 8
RMQCCoXKrctKd
Zobrazuj schematycznie sytuację z zadania i wypisz dane.
RIZPH8cUBhBSF
= 3 cm = 0,03 m
= 1,5
= 1
= 10 cm = 0,1 m
Przeanalizuj przejście promieni przez obie powierzchnie półkuli.
Kąt padania promieni na pierwszą powierzchnię półkuli wynosi 90°, zatem promienie te przejdą bez zmiany kierunku swojego biegu.
RzGDfcKJE23Ce
Inaczej będzie wyglądało przejście przez drugą powierzchnię. Powierzchnia ta ma kulisty kształt, zatem kąty padania i załamania będą miały różne wartości. Dodatkowo współczynnik załamania światła dla szkła jest większy niż dla powietrza, więc jeśli kąt padania będzie większy od kąta granicznego, będziemy mieli do czynienia ze zjawiskiem całkowitego wewnętrznego odbicia światła. Możliwe są zatem sytuacje takie, jak na rysunku:
RFODNK3Lf7Eqh
Część promieni ulegnie załamaniu na wyjściu z powierzchni kulistej i dotrze do ściany, a część ulegnie wewnętrznemu odbiciu od powierzchni kulistej i będzie podążać w kierunku powierzchni płaskiej.
Rozwiązując zadanie, rozpatrz promienie, które nie ulegną zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia.
W sytuacji skrajnej do ściany dojdzie promień padający na powierzchnię kulistą pod kątem granicznym (oznaczony na rysunku numerem 1). Będzie styczny do tej powierzchni kulistej. Analogiczna sytuacja będzie w przypadku promienia oznaczonego numerem 2.
R1SBC13Hcxb7A
Dwa równoodległe promienie padają prostopadle do powierzchni płaskiej i pod kątem granicznym do powierzchni kulistej. Ulegają ugięciu, a promienie ugięte są styczne do powierzchni kulistej. Przecinają się w jednym punkcie i docierają do ściany w punktach oddalonych od siebie o 2R.
Korzystając z podobieństwa trójkątów ABC i BED, można zapisać, że:
Z analizy powyższego rysunku widać również, że:
zatem:
Dodatkowo:
czyli:
Pozostaje znalezienie miary kąta granicznego .
Kąt graniczny wyznaczamy, korzystając z prawa załamania Snelliusa:
Z pomocą kalkulatora bądź tablic trygonometrycznych, szukamy takiego kąta, dla którego wartość będzie najbliższa otrzymanej.