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Reflexion und Brechung

Überblick

Quelle: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Department of Physics & Astronomie, School of Physical Sciences, University of California, Irvine, CA

Licht bewegt sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten je nach Material, durch das es verbreiten wird. Wenn Licht von einem Material zum anderen reist, wird es entweder verlangsamen oder beschleunigen. Um zu sparen Energie und Dynamik, das Licht müssen die Richtung ändern, in der es propagiert. Diese Krümmung des Lichts nennt man Brechung. Ein Teil des Lichts spiegelt sich auch an der Schnittstelle zwischen den beiden Materialien. In besonderen Fällen kann ein Lichtstrahl so scharf an einer Schnittstelle gebrochen werden, dass es eigentlich komplett zurück in das Medium reflektiert wird, aus dem es kam.

Linsen machen nutzen das Prinzip der Lichtbrechung. Linsen gibt es in zwei Varianten mit unterschiedlichen Krümmungen: konvexe Linsen und konkaven Linsen. Konvexe Linsen werden häufig verwendet, um Licht fokussieren aber können auch verwendet werden, um vergrößerte Bilder von Objekten zu erstellen. Wenn eine konvexe Linse die Lichtstrahlen, die von einem Objekt auseinander, das menschliche Auge Richter bewirkt, dass das Licht von einem bestimmten Punkt hinter das eigentliche Objekt das Licht stammt zu kommen. Das Bild des Objekts wird in diesem Fall vergrößert werden. Diese Art von Bildern nennt man ein virtuelles Bild. Konkave Linsen kann auch Lichtstrahlen divergieren, und erstellen Sie virtuelle Bilder, obwohl das Bild demagnified werden.

Dieses Labor zeigen das grundlegende Gesetz der Lichtbrechung und prüft die Möglichkeiten, in denen Objektive Bilder erstellen.

Verfahren

1. bestimmen Sie den Brechungsindex des Wassers mit Snell Gesetz (Gesetz der Lichtbrechung) und finden Sie der Grenzwinkel für Totalreflexion zu.

  1. Erhalten Sie einen spezialisierte Brechung Tank mit einer Lichtquelle.
  2. Die Brechung Tank mit Wasser füllen und die Lichtquelle einschalten. Leiten Sie den Lichtstrahl von der Lichtquelle in der Hälfte des Tanks mit Wasser gefüllt. Es möglicherweise notwendig, das Licht in den Raum zu verdunkeln.
  3. Verwenden Sie Winkelmesser auf die Brechung Tank zu

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Ergebnisse

Snell Gesetz bestimmt den Winkel, bei dem Licht, beim Überschreiten der Grenze zwischen zwei Medien gebogen wird. Die gemessenen Vorfall und gebrochenen Winkel an der Wasser-Luft-Schnittstelle sind in Tabelle 1angegeben. Unten ist eine Beispielrechnung geben dem Brechungsindex für Wasser mit Snell Gesetz für einen Einfallswinkel gleich 30,1 ° gezeigt das Lämpchen aus dem Wasser in die Luft:

Equation 4

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Anwendung und Zusammenfassung

Dieses Labor untersucht die Physik der Lichtbrechung und Linsen. Snell Gesetz wurde verwendet, um den Brechungsindex für Wasser mit Hilfe von Messungen der Vorfall und gebrochenen Winkel zu messen. Das Phänomen der Totalreflexion an der Wasser-Luft-Schnittstelle wurde auch beobachtet. Es zeigte sich, dass konkave Linsen Licht zu konzentrieren und auch, virtuelle Bilder erstellen, so dass sie als Vergrößerung Geräte dienen können.

Das menschliche Auge sieht durch die Fokussierung von Lich...

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pringen zu...

0:06

Overview

1:18

Principles of Reflection and Refraction

4:06

Verification of Snell’s Law and Total Internal Reflection

5:50

Principles of Lenses

8:16

Validation of Real and Virtual Images

9:46

Data Analysis and Results

12:11

Applications

13:31

Summary

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