Полное внутреннее отражение

Bending Light by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Тема проекта: Полное внутреннее отражение

Цель работы:

• Выяснить условия, при которых происходит полное внутреннее отражение.

Практическая часть

Выберите “Intro” чтобы начать виртуальный эксперимент. 

Это небольшая инструкция к виртуальному эксперименту.

Виртуальный эксперимент. 

Шаг 1. Включите лазер. Расположите транспортир вдоль нормальной линии.

Шаг 2. Поместите прибор для измерения интенсивности отраженного луча.

Шаг 3. Увеличьте показатель преломления среды падения. Постепенно уменьшайте показатель преломления преломляющей среды. Что происходит?

Шаг 4. Обратите внимание, что в какой-то момент интенсивность отраженного луча стала равна 100%. Это называется полным внутренним отражением. Сделайте вывод.

Шаг 5. Увеличьте угол падения. Что происходит? Интенсивность отраженного луча по-прежнему равна 100%.

Шаг 6. Уменьшите угол падения. Что происходит? В какой-то момент часть луча начала преломляется. Угол, при котором это происходит, называется критическим углом.

Шаг 7. Сделайте вывод.

Заключение

Есть два условия для возникновения полного внутреннего отражения. Во-первых, среда падения должна быть плотнее среды преломления. Во-вторых, угол падения должен быть больше критического угла. Критический угол можно найти, получив арксинус от деления показателя преломления второй среды на показатель преломления первой среды (среды падения).

Глоссарий

Ray — Луч

Wave — Волна

Normal — Линия нормали

Index of refraction — Показатель преломления

Air — Воздух

Water — Вода

Glass — Стекло

Mystery A — Неизвестный материал А

Mystery B — Неизвестный материал В

Custom — Настроенный вручную 

Intensity — Интенсивность