Fysik
Hjælp med Totalrefleksion
Jeg har lidt problemer med min fysik aflevering, og håber at der er nogen der kan hjælpe mig.
Jeg er en stor idiot til fysik, da vi havde 4 forskellige lærere det første år, hvor hende vi havde det sidste halve år led af depressioner og ikke troede på det hun selv sagde.
Så kort sagt har jeg ikke lært særlig meget.
Her er opgaven:
"Man kan bestemme brydningsforholdet for glasset i en glasplade på følgende måde: Et stykke vådt mm-papir placeres på glaspladen. Papiret belyses med en laser. Papiret spreder, som antydet på figuren, lyset i alle retninger. Lys, der ikke er spredt ret meget, fortsætte gennem glasklodsen og ud på den anden side. Lys, som spredes mere, undergår totalrefleksionen fra bagsiden af glasklodsen. På papiret fromkommer derfor en mørk ring med lys om.
En bestem glasplade har brydningsforhold 1,52.
a) Beregn indfaldsvinklen for totalrefleksion ved overgangen fra glas til luft.
b) Beregn den mørke rings radius.
c) Hvorfor skal mm-papiret være vådt?"
Der er en figur til, men den kan i jo ikke se. Der står at glaspladen er 1,20 cm tyk.
Håber at nogen kan finde ud af det uden figuren, ellers må jeg forsøge mig med paint.
Tak på forhånd
Svar #1
29. september 2005 af fixer (Slettet)
n1*sin(v1) = n2*sin(v2)
hvor v1 og v2 er vinklerne mellem normalen til overgansfladen og lysstrålen. Hvis strålen bevæger sig fra medie 1 til medie 2 benævnes v1 indfaldsvinklen og v2 refraktionsvinklen. Denne formel hedder Snell's lov.
Totalrefleksion kan optræde ved overgang fra et tæt til et mindre tæt medie, f.eks. fra glas til luft. Men det kræver at indfaldsvinklen v1 er større end en kritik vinkel bestemt ved at refraktionsvinklen er 90 grader. Hvis refraktionsvinklen er 90 grader betyder det nemlig at den refrakterede stråle er parallel med skillefladen mellem de to medier. Der kommer med andre ord ikke "noget" igennem.
Af Snell's lov findes så betingelsen
n1*sin(v1) = n2*sin(90)=n2
hvor n1>n2.
I dit tilfælde haves altså
1.52*sin(v1)=1
fordi brydningsindekset for luft n2=1.
Spm b)
Betragt en lysstråle der efter passage af papiret netop er spredt vinklen v1. Når denne stråle møder skillefladen mellem glasklods og luft vil den totalreflekteres. Det betyder at den sendes retur mod papiret i samme vinkel som indfaldsvinklen v1. Strålens bane bliver altså et V. Da lyset jo spredes i alle retninger vil der altså på papiret dannes en mørk cirkel omgivet af lys. Benyt glasklodsen tykkelse, vinklen v1 og strålens V-form til at beregne radius i denne cirkel.
Svar #2
29. september 2005 af sontas (Slettet)
Svar #3
29. september 2005 af Commusen (Slettet)
Jeg forstår det meste og tror godt at jeg kan lave opgaven, med untagelse af opgave b.
Tykkelsen vil vel være hypotenusen?
V1 finder jeg, og så har jeg en vinkel på 90grader.
Men hvordan kommer jeg videre derfra?
Svar #4
29. september 2005 af sontas (Slettet)
Så det eneste du skal regne ud for at kunne finde radius er grænsevinklen for totalrefleksion.
Svar #5
29. september 2005 af fixer (Slettet)
sin(v1) = 1/1.52
Prøv at tegne den bane en lysstråle, der undergår totalrefleksion, følger. Du vil med det samme af geometrien kunne se at
r = 2dtan(v1)
Skriv et svar til: Hjælp med Totalrefleksion
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.