Výpočet mezního úhlu. Pochopení výpočtu mezního úhlu

Ve studiu optiky jsme to viděli lom světla je název daný fenoménu, ke kterému dochází, když světlo při přechodu z jednoho média do druhého prochází změnami v rychlosti šíření. Při studiu lomu jsme viděli dva zákony, které tento jev řídí. První říká, že dopadající paprsek, čára N, kolmá k separační ploše v bodě dopadu, a lomený paprsek jsou koplanární, to znamená, že jsou ve stejné rovině.

Druhý zákon lomu, známý také jako zákon Snell-Descartes, říká, že v lomu je produkt indexu lomu prostřední (ve kterém je poloměr nalezen sínusem úhlu, který tento poloměr tvoří s přímkou ​​kolmou k rozhraní v místě dopadu) je konstantní. Tímto způsobem je možné napsat, že:

Je třeba poznamenat, že když světelný paprsek přechází z jednoho média na jiné méně lomivé, světelný paprsek se láme a pohybuje se od normální přímky kolmé k povrchu. Je tedy vidět, že z daného úhlu dopadu již není lom světla. Tento úhel se nazývá mezní úhel nebo kritický úhel.

Výpočet mezního úhlu

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Když je úhel dopadu roven meznímu úhlu, objeví se pastevní paprsek.

Podle výše uvedeného obrázku nám použití Snell-Descartova zákona na situaci umožňuje vypočítat sinus mezního úhlu L prostřednictvím následujícího vztahu:

Jako hřích 90º = 1 máme:

Podle výše uvedené rovnice vidíme, že sinus mezního úhlu je kvocient mezi indexem lomu nejméně lámavého média indexem lomu nejvíce lámavého média, tj.:

Na obrázku níže vidíme, že když i> L, nedojde k žádnému lomu. Všechny paprsky se tedy odrážejí a tento jev se nazývá úplný vnitřní odraz.

Protože úhel dopadu je větší než mezní úhel, paprsky se odrážejí


Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Výpočet mezního úhlu"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.

Heisenbergův princip nejistoty

Heisenbergův princip nejistoty

Při studiu Newtonovské mechaniky (Klasická mechanika) jste si možná všimli, že znát výchozí pozic...

read more
Zrcadlový a difúzní odraz

Zrcadlový a difúzní odraz

Stejně jako zvuk se i světelné vlny odrážejí, když narazí na překážku v jejich cestě. Zákony vlno...

read more
Isaac Newton: historie, teorie a kuriozity

Isaac Newton: historie, teorie a kuriozity

Jeden z předních fyziků, matematiků, filozofů a alchymistů v historii, Isaac Newton zanechal stud...

read more