Υπολογισμός της οριακής γωνίας. Κατανόηση του υπολογισμού της οριακής γωνίας

Στη μελέτη της οπτικής το είδαμε αυτό διάθλαση είναι το όνομα που δίνεται στο φαινόμενο που συμβαίνει όταν το φως, όταν περνά από το ένα μέσο στο άλλο, υφίσταται παραλλαγή στην ταχύτητα διάδοσης του. Στη μελέτη της διάθλασης είδαμε τους δύο νόμους που διέπουν αυτό το φαινόμενο. Ο πρώτος λέει ότι η ακτίνα προσβολής, η γραμμή Ν, κανονική έως την επιφάνεια διαχωρισμού στο σημείο πρόσπτωσης, και η διαθλασμένη ακτίνα είναι συμπαγή, δηλαδή, βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.

Ο δεύτερος νόμος της διάθλασης, επίσης γνωστός ως Νόμος Snell-Descartes, λέει ότι, στη διάθλαση, το προϊόν του δείκτη διάθλασης του μέση (στην οποία η ακτίνα βρίσκεται από το ημίτονο της γωνίας που σχηματίζει αυτή η ακτίνα με την ευθεία γραμμή κανονική προς τη διεπαφή στο σημείο πρόσπτωσης) είναι συνεχής. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να γράψετε ότι:

Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν μια ακτίνα φωτός περνά από το ένα μέσο στο άλλο λιγότερο διάθλαση, η ακτίνα φωτός διαθλάται, απομακρύνοντας από την κανονική ευθεία γραμμή κάθετη προς την επιφάνεια. Έτσι, μπορεί να φανεί ότι, από μια δεδομένη γωνία επίπτωσης, δεν υπάρχει πλέον διάθλαση. Αυτή η γωνία ονομάζεται

οριακή γωνία ή κρίσιμη γωνία.

Υπολογισμός οριακής γωνίας

Όταν η γωνία προσπίπτουσης είναι ίση με την οριακή γωνία, εμφανίζεται μια ακτίνα βοσκής.

Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα, η εφαρμογή του Νόμου Snell-Descartes στην κατάσταση μας επιτρέπει να υπολογίσουμε το ημίτονο της οριακής γωνίας L μέσω της ακόλουθης σχέσης:

Ως αμαρτία 90º = 1, έχουμε:

Σύμφωνα με την παραπάνω εξίσωση, μπορούμε να δούμε ότι το ημίτονο της οριακής γωνίας είναι το πηλίκο μεταξύ του δείκτη διάθλασης του λιγότερο διαθλαστικού μέσου από τον δείκτη διάθλασης του πιο διαθλαστικού μέσου, δηλαδή:

Στο παρακάτω σχήμα μπορούμε να δούμε ότι όταν i> L, δεν υπάρχει διάθλαση. Έτσι, όλες οι ακτίνες αντανακλώνται και το φαινόμενο ονομάζεται συνολική εσωτερική ανάκλαση.

Καθώς η γωνία πρόσπτωσης είναι μεγαλύτερη από την οριακή γωνία, οι ακτίνες ανακλώνται


Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική

Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm

Πρόληψη αυτοκτονιών: Δωρεάν διαδικτυακό μάθημα!

Τις τελευταίες δεκαετίες, ο αριθμός των περιπτώσεων αυτοκτονίας στη Βραζιλία αυξάνεται, ειδικά με...

read more

Μεταξύ ή μεταξύ;

η χρήση του μεταξύ και μεταξύ προκαλεί μεγάλη σύγχυση στους ανθρώπους. Η σωστή χρήση αυτών των δύ...

read more
Πώς να μετατρέψετε γραμμάρια σε χιλιοστόγραμμα

Πώς να μετατρέψετε γραμμάρια σε χιλιοστόγραμμα

Όπως ίσως έχετε παρατηρήσει, το κιλό και το γραμμάριο είναι το ίδιο μονάδες μέτρησης μάζας που χρ...

read more