Преломление света
Почему ложка в стакане «ломается», а бриллиант так сверкает? Поворачивай лазер, меняй среды и поймай момент, когда свет перестаёт выходить наружу.
Параметры
Лазер можно поворачивать мышью или пальцем прямо на рисунке.
Показания
Измерения: закон преломления
Таблица измерений
| № | α, ° | γ, ° | sin α / sin γ |
|---|
При смене пары сред начинается новая серия измерений.
Ход работы
Цель: проверить закон преломления n₁ sin α = n₂ sin γ и найти критический угол.
- Воздух → вода. Для углов 20°, 30°, 40°, 50°, 60° нажимай «Записать измерение». Получается ли sin α / sin γ ≈ 1,33?
- Нажми «Поменять среды местами» (вода → воздух). Увеличивай угол α. Что происходит с преломлённым лучом?
- Найди угол, при котором преломлённый луч исчезает. Сравни с «критическим углом» в показаниях.
- Повтори для стекла и алмаза. У какого вещества критический угол меньше?
- Посмотри на «отражается, %». Как он меняется с ростом угла?
- Выбери «✎ своя» среда, задай любое n и попроси соседа найти его по графику — без подглядывания в ползунок.
- Смени цвет лазера при одном и том же угле. Изменился ли угол преломления? Так возникает радуга (дисперсия).
- Нажми «📄 Отчёт» — таблица, график и найденный показатель преломления попадут в отчёт.
Вывод: при переходе в оптически менее плотную среду есть критический угол sin α₀ = n₂/n₁. При больших углах весь свет отражается — так работают оптоволокно и блеск бриллиантов.
Вопросы для самопроверки
Луч переходит из воздуха в воду. Угол преломления больше или меньше угла падения?
Меньше: вода оптически плотнее (n₂ > n₁), луч прижимается к нормали.
Может ли быть полное внутреннее отражение при переходе из воздуха в стекло?
Нет. Оно возможно только при переходе в среду с меньшим показателем преломления.
Почему алмаз сверкает сильнее стекла?
У алмаза огромный показатель преломления (2,42) и маленький критический угол (~24°), поэтому свет многократно отражается внутри камня и выходит в основном через верхние грани.
Чему равен угол преломления при α = 0?
Тоже нулю: луч, падающий перпендикулярно границе, проходит не преломляясь.