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反射と屈折

概要

ソース:デレク ・ ウィルソン、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

光は伝達、素材に応じて異なる速度で進みます。光は 1 つの材料から移動、減速するか、または、スピードアップします。エネルギーと運動量、光を節約するためにそれを伝達する方向を変更しなければなりません。この、光の曲がりは、屈折率と呼ばれます。光の一部は、2 つの材料間のインターフェイスにも反映されます。特別な場合は、光ビームを屈折させるので、大幅に界面が実際に完全にそれが来ていた中に反映されています。

レンズは、屈折の原理を利用します。レンズは、曲率の異なる 2 品種: 凸レンズと凹レンズ。凸レンズはフォーカス ライト頻繁に使用されるが、拡大画像オブジェクトの作成にも使用できます。とき凸レンズにより光線に亀裂が生じ、人間の目の裁判官オブジェクトから来て、光の光の発信元となる実際のオブジェクトの背後にあるいくつかのポイントから来るように。オブジェクトのイメージは拡大この場合。このタイプのイメージは、仮想イメージと呼ばれます。凹レンズには、イメージを demagnified、しかし光線発散し、仮想イメージを作成もあります。

このラボは、屈折の基本法をデモンストレーションし、レンズが画像を作成する方法を調べます。

手順

スネルの法則 (屈折法) を用いた水の屈折指数を決定して全反射の臨界角を見つけます。

  1. 光源を持つ特殊な屈折タンクを入手します。
  2. 水と屈折タンクを記入し、光源をオンにします。光源からビームを直接水で満たされたタンクの半分に。部屋の照明を暗く必要があります。
  3. タンク内水空気インターフェイスのビームの入射角 (水で満たされたタンクの半分で計測された角度) と屈折の角度 (角度の空気で満たされたタンクの半分に測定値) を測定するのに屈折のタンクに分度器を使用します。
  4. 空気の測定角度と屈折のインデックスを使用して (n空気= 1.00) 水の屈折指数を計算します。
  5. 単に 0 ° から様々 ないくつかの入射角度の前の手順を繰り返して 90 ° 未満。
  6. 入射角が増加すると、1 つは屈折光線もはや空気の入ったコンテナーの半分に見られることがわかります。光ビームはまず空気から消えるポイントに到達するまでゆっくりとタンクについて光源を回転します。これは内部全反射の臨界角です。
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結果

スネルの法則は、2 つのメディア間の境界を横切るときに光が曲げられる角度を決定します。測定事件と水-空気界面で屈折の角度は、表 1に与えられています。以下、スネルの法則を使用して水の屈折率を与えるサンプル計算の例を角を 30.1 ° と同じ光が水から空気に行く。

Equation 4

Equation 5

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申請書と概要

この演習では、屈折とレンズの物理学について説明します。スネルの法則は入射と屈折角の測定を使用して水の屈折率の測定に使用されました。水-空気界面で全反射の現象が認められました。凹面レンズが光を集中でき、また倍率デバイスとして使用するように仮想イメージを作成が示されました。

人間の目は、網膜上に光の焦点を当てて見るし、光は、の前にまたは?...

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タグ
ReflectionRefractionLightMaterialOptical PhenomenaGlass BlockInterfaceMediumLensesImagesPrinciplesParametersRefractive IndexSpeed Of LightVacuumWaterAir

スキップ先...

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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