Fysik

lysets brydning

12. marts 2013 af hansen1921 (Slettet) - Niveau: C-niveau

Hej SP.

Har nogle opgaver om bølger som jeg ikke helt kan finde ud af:

Første opgave lyder på: I denne øvelse ser vi på brydning og refleksion af en lysstråle i en vandoverflade. Brydningsindekset for vand afhænger en smule af vandets temperatur og af lysets bølgelængde. Vands brydningsindeks er med god tilnærmelse givet ved n_vand=1,33 ved 20 grader og for alle bølgelængder i synligt lys.

a) Beregn lysets hastighed i vand

v = c/n c = 3,00 * 10^{8 m/s}og n = 1,33

v = 3,00 * 10⁸ / 1,33 = 2255633909,8 m/s.

Kan det passe, at det giver et så stor resultat?

b)Beregn grænsevinklen for brydning fra vand til luft.

sin i_g = n₂ / n_{1 brydningsindeks i luft er 1}

i_g = sin^-1( 1/1,33) = 48,6º

c)se på brydning fra vand til luft. Vælg 3 indfaldsvinkler mindre end i_g og beregn de tilsvarende brydningsvinkler.

Hvordan skal jeg lave denne opgave?

d)Kan der være totalrefleksion for lys, der falder ind mod en vandoverflade fra luften.

Er der nogle der kan se om det er rigtigt udregnet. Det haster lidt.
Tak på forhånd.

-Lars Jensen

Brugbart svar (1)

Svar #1
12. marts 2013 af Andersen11 (Slettet)

a) Man afleverer ikke et resultat med så mange betydende cifre. Skriv resultatet med 10-eksponent. I øvrigt er dit resultat 10 gange for stort.

b) Resultatet bør være 48,8º

c) Læs opgaven: Vælg 3 indfaldsvinkler mindre end i_g og beregn de tilsvarende brydningsvinkler.

Svar #2
12. marts 2013 af hansen1921 (Slettet)

a) er resultatet så 22,5 * 109 m / s

b) ja det er 48,8º. jeg kom til at lave en afrundingsfejl

c) det vil sige jeg skal tegne tre 3 indfaldsvinkler, som er mindre end 48,8º. Må jeg så selv bestemme, hvilket tal det skal være, som er under 48,8 grader. Skal jeg bare lave det med en vinkel måler?

- Altså jeg starter med at tegne en vandret linje og normalen.

Derefter udvælger jeg tre indfaldsvinkler, som er under 48,8, også skal jeg måle brydningsvinkel til de tre indfaldsvinkler.

d) Jeg ved ikke, hvad svaret er til denne opgave.

Brugbart svar (2)

Svar #3
12. marts 2013 af Andersen11 (Slettet)

a) Nej. Resultatet er

v = c/1,33 = 3,00·10⁸m/s / 1,33 = 2,26·10⁸m/s .

c) Når der står "vælg 3 indfaldsvinkler" skal man selv vælge 3 indfaldsvinkler, der opfylder den anden betingelse.

d) Undersøg, om sinus til brydningsvinklen kan blive større end 1, ved overgang fra luft til vand.

Svar #4
12. marts 2013 af hansen1921 (Slettet)

når indfaldsvinkel er 30 grader, giver sinus til brydningsvinkel 0,655

når indfaldsvinkel er 20 grader, giver sinus til brydningsvinkel 0,455

de begge brydningsvinkler er under 1. Betyder det så der ikke sker noget totalrefleksion for lys der falder ind mod en vandoverflade fra luften.

Svar #5
13. marts 2013 af hansen1921 (Slettet)

vær sød at svare

Brugbart svar (1)

Svar #6
13. marts 2013 af Andersen11 (Slettet)

Hvis θ_i er indfaldsvinklen i luft, og θ_b er brydningsvinklen ind i vand, har man Snells lov for overgang fra luft til vand:

n_luft · sin(θ_i) = n_vand · sin(θ_b)

I praksis er n_luft = 1 , og her sættes n_vand = 1,33 , så man får

sin(θ_b) = sin(θ_i) / 1,33 .

Det væsentlige her er, at sin(θ_b) ≤ sin(θ_i) , så sin(θ_b) kan aldrig blive større end 1, hvilket er betingelsen for totalrefleksion fra vandoverfladen.

Skriv et svar til: lysets brydning

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.