Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 459. Optyka - odbicie i załamanie światła

Całkowite wewnętrzne odbicie - zadanie.

Zadanie

Na dnie zbiornika wody znajduje się punktowe źródło światła.

Jaka będzie oświetlona powierzchnia, jeśli głębokość zbiornika jest równa h?

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

Zwierciadło kuliste (sferyczne) wklęsłe
Zwierciadło kuliste (sferyczne) wklęsłe ma promień krzywizny r.
W jakiej odległości od zwierciadła powstanie obraz przedmiotu umieszczonego na osi optycznej zwierciadła umieszczonego w odległości x od zwierciadła?
Przyjąć do obliczeń promień krzywizny r=25cm odległość przedmiotu od zwierciadła x=50cm
Określić własności obrazu i powiększenie.

Optyka geometryczna.

Załamanie światła.

Odbicie światła.

Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia.

Gęstość optyczna ośrodka.

Prawo odbicia światła.

Prawo załamania światła.

Całkowite wewnętrzne odbicie - zadanie.

Na dnie zbiornika wody znajduje się punktowe źródło światła.

Jaka będzie oświetlona powierzchnia, jeśli głębokość zbiornika jest równa h?

Rozwiązanie

Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia światła zachodzi, gdy światło przechodzące w ośrodku gęstszym optycznie dotrze do ośrodka rzadszego optycznie po kątem większym niż pewien kąt graniczny określony przez współczynnik załamania jednego ośrodka względem drugiego.



Zakładamy, że ośrodki są jednorodne optycznie.








Światło przechodzi z ośrodka gęstszego optycznie do ośrodka rzadszego optycznie.





Oświetlony jest krążek (koło) na spokojnej, płaskiej powierzchni wody(!).

Wykorzystamy prawo załamania światła.





Dla całkowitego wewnętrznego odbicia kąt załamania jest prosty.

Odpowiada mu maksymalny (graniczny) kąt padania.



Kąt graniczny jest określony przez odwrotność względnego współczynnika załamania światła ośrodka gęstszego optycznie.



Promień koła oświetlonego przez punktowe źródło światła jest określony przez współczynnik załamania światła i głębokość zbiornika.



Promień krążka jest o około 14 procent większy od głębokości zbiornika.



Taki wynik jest poprawny dla aparatu o punktowej średnicy obiektywu.

Dla obiektywu o skończonej średnicy promień krążka będzie większy o promień obiektywu.

Zwierciadło kuliste (sferyczne)
wklęsłe ma promień krzywizny r.
W jakiej odległości od zwierciadła powstanie obraz przedmiotu umieszczonego na osi optycznej zwierciadła umieszczonego w odległości x od zwierciadła?
Przyjąć do obliczeń promień krzywizny r=25 cm odległość przedmiotu od zwierciadła x=50 cm
Określić własności obrazu i powiększenie.

459.11-2010.05.01