Как Связан Предельный Угол Полного Внутреннего Отражения
| Глубина погружения, см | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| Радиус пятна, см | 12 | 24 | 36 | 48 | 60 | 72 | 84 |
1) Образование упомянутого пятна на поверхности обусловлено дисперсией света в жидкости.
2) Предельный угол полного внутреннего отражения меньше 45°.
4) Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
1) Образование упомянутого пятна на поверхности не обусловлено дисперсией света в жидкости.
2) Тангенс предельного угла полного внутреннего отражения равен отношению радиуса пятна к глубине погружения. Для всех экспериментальных данных а значит, предельный угол больше 45°.
4) Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
5) Изменения радиуса пятна за равные промежутки времени одинаковы. Граница пятна движется без ускорения.
Чему равен синус предельного угла полного внутреннего отражения при переходе света из вещества с в вещество с ?
В формуле кодификатора какой из показателей и отвечает за среду, из которой выходит свет, а какой — в которую входит свет?
Свет идет из вещества, где скорость света в вещество, где скорость света Чему равен синус предельного угла полного внутреннего отражения? Ответ выразите с точностью до тысячных.
Чему равен синус угла полного внутреннего отражения при переходе света из вещества, где скорость света равна в вещество, где скорость света равна ? (c — скорость света в вакууме)
Луч света падает на границу раздела «стекло — воздух». Как изменятся при увеличении показателя преломления стекла следующие три величины: длина волны света в стекле, угол преломления, угол полного внутреннего отражения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Согласно закону преломления Снеллиуса, синусы углов падения и преломления при выходе света из стекла в воздух связаны с показателем преломления стекла соотношением Следовательно, при увеличении показателя преломления, угол преломления будет увеличиваться.
Наконец, угол полного внутреннего отражения определяется соотношением Таким образом, увеличение n приведет к уменьшению угла полного внутреннего отражения.
Свет идет из вещества с показателем преломления n в вакуум. Предельный угол полного внутреннего отражения равен Чему равен n?
| 0,258819 | 0,345092 |
| 0,500000 | 0,666667 |
| 0,707107 | 0,942809 |
| 0,819152 | 1,000000 |
| 0,866025 | 1,000000 |
Законы отражения и преломления. Полное внутреннее отражение
Практическое занятие №2.
Правило знаков в оптике. Основные законы распространения света
2.4. Задачи на эффект полного внутреннего отражения
2.4.1. Эффект полного внутреннего отражения как частный случай закона преломления
По соотношениям закона преломления несложно установить: Угол полного внутреннего отражения — это угол, при падении под которым луч пойдет вдоль границы раздела двух сред, теоретически даже не проникая ни в одну из них.
Получается, что угол выхода = 90, синус =1. По соотношениям для закона преломления несложно установить:
Легко догадаться, что полное внутреннее отражение может происходить только для перехода из среды более плотной в менее плотную. Иначе получится синус больше 1 (а это невозможно). Например, задача:
Задача 1.
Определить угол полного внутреннего отражения на границе раздела сред стекло-воздух.
Решение:
воздух; ; — угол полного внутреннего отражения.
Ответ: Полное внутреннее отражение будет наступать при углах, больших чем .
При превышении угла полного внутреннего отражения , как видно из рисунка, производится отражение луча от границы раздела по закону отражения.
Задача 2.
Показатель преломления первой среды n 1 =2. Синус угла ПВО =0.71. Определить показатель преломления второй среды.
$F 1.42 % 5
Решение:
По сотношениям для угла ПВО:
n 2 =sin ε ПВО ·n 1
Таким образом, n 2 =0.71·2=1.42
Ответ: Показатель преломления второй среды n 2 =1.42
2.4.2. Применение явления ПВО
Явление полного внутреннего отражения используется в оптике: в волоконной оптике, в призмах для подсветки штрихов и перекрестий и т.д.
a) Световод
Для передачи света или изображения по волокну используется световод:
Свет запускается в жилу световода под углом, большим угла ПВО, и таким образом, многократно отражаясь от стен, свет доходит до конца световода.
б) Призмы
Если расчет показывает, что угол падения луча на отражающую грань больше угла полного внутреннего отражения, это означает, что на данную грань отражающее покрытие наносить не нужно. Например:
Не следует на отражающую грань наносить отражающее покрытие.
Законы отражения и преломления имеют очень важное значение в геометрической оптике, т.к. последовательное их применение к поверхностям оптической системы позволяет производить расчет хода луча, т.е. определять координаты луча.
ЕГЭ–2022, физика: задания, ответы, решения. Обучающая система Дмитрия Гущина.
Полное отражение света
Наука давно перестала чуждаться жизни
и написала на своем знамени:
«Посев научный взойдет для жатвы народной».
Менделеев Д.И.
Тип урока: изучения нового материала с использованием мобильного компьютерного класса.
Цель – развитие познавательного интереса, умения составлять алгоритмы “переноса” — применения приобретенных знаний в нестандартной (новой) учебной ситуации; формирование учебно-познавательных и информационных компетенций учащихся.
-
сформировать понятие о физическом явлении “полное внутреннее отражение света”;
- выяснить условия возникновения полного отражения;
- изучить практическое применение этого физического явления;
- формировать навыки работы с различными ИКТ программами;
- создать познавательную мотивацию при постановке экспериментальных задач.
Оборудование: мобильный компьютерный класс- 13 ноутбуков, один из них – учителя; мультимедийный проектор, интерактивная доска, интерактивный модуль “Геометрическая оптика” Г.В.Гордона [2], видеоролики домашнего эксперимента, презентация “Полное отражение света” [1], образец оптико-волоконного кабеля, новогодняя ёлка на светодиодах.
Мы сегодня работаем с использованием мобильного компьютерного класса. Прошу всех войти в программу и зарегистрироваться. После регистрации обучающиеся отвечают на вопросы.
Учитель после обсуждения результатов решения задач (слайд 7 [1]), переходит к объяснению нового материала (слайд 8 [1]).
Несложное явление полного внутреннего отражения, впервые описанное Иоганном Кеплером в начале XVII века и, казалось бы, прекрасно изученное, сегодня стало объектом пристального внимания. А впервые эти эффекты исследовал русский физик Александр Александрович Эйхенвальд ровно более ста лет назад.
Учитель дает определение полного отражения света: полное отражение – это явление отражения света от оптически менее плотной среды, при котором отсутствует преломление света, а интенсивность отраженного света почти равна интенсивности падающего.
На интерактивной модели “Преломления света” (приложение 
[2] учитель демонстрирует полное отражение света.
Несмотря на то, что мы говорим об отражении, применим закон преломления света для вычисления а0, так как при падении света на границу раздела под углом большим, чем предельный угол полного внутреннего отражения а0 , преломления света наблюдаться не будет, а свет будет только отражаться (четвертый рисунок).
Для вычисления предельного угла полного внутреннего отражения необходимо знать табличные значения абсолютных показателей преломления вещества. Рассмотрим это на примере “вода — воздух”:
Выразим из формулы (1) значение предельного угла полного внутреннего отражения a0:
a0 = arcsin = arcsin 0,75, что соответствует углу a0 , равному 49 0 .
