Pracownia: promienie, soczewki i całkowite wewnętrzne odbicie

Potrzebne wiadomości: Odbicie, załamanie i ognisko.

Odbicie i konstrukcja

Użyj szkolnego niskojaskrawego źródła LED ze szczeliną, kartki i lustra. Nie kieruj światła w oczy; nigdy nie używaj Słońca ani silnego lasera. Zaznacz powierzchnię lustra, normalną, bieg padający i odbity. Mierz kąty od normalnej. Porównaj lustro i matową kartkę: rozproszenie nie oznacza, że lokalne odbicia łamią prawo odbicia.

Położenie obrazu w lustrze płaskim ustalając metodą porównania kierunków, przedłuż promienie za lustro. Dla lustra sferycznego i soczewki oznacz oś oraz ogniska. Rysuj promień równoległy i przechodzący przez środek cienkiej soczewki. Przedłużenia promieni stosuj tylko tam, gdzie są potrzebne do konstrukcji obrazu pozornego.

Pomiar ogniskowej i załamanie

Na stabilnym krótkim torze ustaw oświetlony przedmiot, soczewkę skupiającą i ekran. Przesuń ekran do ostrego rzeczywistego obrazu, zmierz x i y od przyjętej płaszczyzny soczewki. Powtórz dla kilku położeń i oblicz f=xy/(x+y). Grubość soczewki, aberracje i ocena ostrości wpływają na wynik.

Przezroczysty półkrążek akrylowy w szkolnym zestawie pozwala badać załamanie oraz kąt graniczny od strony gęstszego optycznie ośrodka. Ustaw promień przez środek krzywizny, aby wejście przez krzywą powierzchnię nie wnosiło dodatkowego załamania. Zmieniaj kąt na powierzchni płaskiej, obserwując odbicie i załamanie. Rysunek, zdjęcie i tabela powinny pokazywać tę samą normalną i granicę ośrodków.

Zadania do tego tematu

• Ogniskowa z pary odległości obrazu rzeczywistego
• Kąt od powierzchni zamiast od normalnej
• Współczynnik załamania z kąta granicznego

Dalsza lektura

Materiał referencyjny