Rajakulman laskeminen. Rajakulman laskennan ymmärtäminen

Optiikan tutkimuksessa näimme sen taittuminen on nimi, joka annetaan ilmiölle, joka tapahtuu, kun valon siirtyessä väliaineesta toiseen tapahtuu etenemisnopeuden vaihtelu. Taittotutkimuksessa näimme kaksi lakia, jotka hallitsevat tätä ilmiötä. Ensimmäisessä sanotaan, että tuleva säde, viiva N, normaali erotuspinnalle tulopisteessä, ja taittunut säde ovat samantasoisia, toisin sanoen ne ovat samalla tasolla.

Toinen taittolaki, joka tunnetaan myös nimellä Snell-Descartesin laki, sanoo, että taitekerroin keskimmäinen (jossa säde löytyy kulman sinuksella, jonka tämä säde muodostaa tulopisteen rajapinnalle normaalin suoran kanssa) on vakio. Tällä tavalla on mahdollista kirjoittaa, että:

On huomattava, että kun valonsäde kulkee väliaineesta toiseen vähemmän taittuvana, valonsäde taittuu ja siirtyy pois normaalista suorasta linjasta, joka on kohtisuorassa pintaan nähden. Siten voidaan nähdä, että tietystä tulokulmasta ei enää ole taittumista. Tätä kulmaa kutsutaan rajakulma tai kriittinen kulma.

Rajakulman laskeminen

Kun tulokulma on yhtä suuri kuin rajakulma, näkyviin tulee laiduntava säde.

Yllä olevan kuvan mukaan Snell-Descartes-lain soveltaminen tilanteeseen antaa meille mahdollisuuden laskea rajakulman L sini seuraavan suhteen avulla:

Koska synti 90º = 1, meillä on:

Yllä olevan yhtälön mukaan voimme nähdä, että rajakulman sini on vähiten taittavan väliaineen taitekertoimen ja taitevimman väliaineen taitekertoimen välinen osamäärä:

Alla olevasta kuvasta voimme nähdä, että kun i> L, taitetta ei ole. Täten kaikki säteet heijastuvat ja ilmiötä kutsutaan täydelliseksi sisäiseksi heijastukseksi.

Koska tulokulma on suurempi kuin rajakulma, säteet heijastuvat


Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm

Vaikuttaja leviää virukselle opettaessaan maksamaan 30 vuoden laina pois 2 vuodessa ja 8 kuukaudessa

Nuori brasilialainen tyttö aiheuttaa meteliä sosiaalinen media kerrottuaan uskomattoman saavutuks...

read more

Bill Gatesin mukaan NÄMÄ ovat 4 olennaista tieteenalaa uran menestykselle

Bill Gates, joka tunnetaan yhtenä maailman rikkaimmista miehistä ja yksi Microsoftin perustajista...

read more

Tapaaminen RN: ssä pohtii lahjakkuutta koulutuksen kontekstissa

Edistää kattavaa ja syvällistä keskustelua lahjakkuuteen liittyvistä kysymyksistä koulutuksen yht...

read more