Bestäm glasets brytningsindex
Uppgift: I figuren nedan visas hur de tre ljusstrålarna A, B och C infaller mot en halvcirkelformad plexiglasplatta. Strålarna bryts och reflekteras som figuren visar. Bestäm med hjälp av figurens uppgifter brytningsindex för plexiglas.
Motivera din lösning och ange de samband du använder.
Jag vet att A reflekteras till F, B till G och C till H. Men jag fattar inte vilka ljusstrålar E och D tillhör. Jag tänker att om jag vet det så kan jag lösa ut brytningsindex för plexiglaset.
n=1
nSinV=mSinW => SinV=mSinW
m= SinV/SinW
Så mina frågor är:
- Vilka ljusstrålar tillhör E och D?
- Kan man istället använda reflektionen för att beräkna plexiglasets brytningsindex?
Frågan är vilken av de infallande strålarna A, B och C som kan ge upphov till strålen D. Det är endast en av dem som kan det. För övriga gäller totalreflektion, så en av F, G, H finns inte.
Med Snells lag kan du beräkna brytningsindex. Du har infallsvinklarna mot normalen och en potentiell utfallsvinkel (heter det så?). Endast en av de infallande strålarna ger ett brytningsindex som är rimligt.
Här kan jag passa på att varmt rekommendera denna tjänst: Ray Optics Simulation
Just din uppgift har jag simulerat här.
brukar nog kallas brytningsvinkel
Okej så m= SinV/Sin38 ger följande:
A: m= Sin60/Sin38 = 1,4
B: m= Sin45/Sin38 = 1,15
C: m= Sin26/Sin38 = 0,71
Då är det i alla fall inte C. Brytningsindex är ytterst sällan mindre än 1 utifrån vad jag har fått veta. Men hur ska jag kunna avgöra vilken av A eller B som passar bäst? båda funkar ju?
Men varför skulle inte en av H, G eller F inte finnas? Ljus kan väl både brytas och reflekteras på samma gång?
Formeln ska väl vara
n1sin(alfa1) = n2sin(alfa2)
i vårt fall är n2 = 1, alfa1 = 26 och man frågar efter n1
Då får du
n1 = sin(alfa2)/sin(alfa1)
Vid brytning från tätare till tunnare medium är utgångsvinkeln > infallsvinkeln
alltså är det bara stråle C som kan ge upphov till D
Här är en gammal tråd om samma fråga: https://www.pluggakuten.se/trad/bestamma-brytningsindex-2/
