hvernig á að finna rýnihorn af demanti í lofti


svara 1:

Þegar geisli ljóss fer frá einum miðli yfir í annan ræðst hegðun hans af hlutfallslegum ljósbrotavísum þessara tveggja miðla - hversu mikið þeir hægja á eða beygja ljós, miðað við áhrif lofttæmis.

Ef þú flettir upp vísitölu brotbrots tígils, sérðu að hann er venjulega töfluður um 2.417; loftsins er venjulega mjög nálægt 1.000 (vísirinn að loftbroti).

Við skulum segja að miðill # 1 hafi brotstuðul n_1, og miðill # 2 vísitala er n_2. Við getum sagt að ljósbrotstuðullinn tengist einnig hugtakinu ljósþéttleiki og eftirfarandi gerir ráð fyrir að ljósgeislinn fari frá miðli 1 ​​til miðils 2 og að miðill 1 sé optískari þéttur en # 2, eða n_1 \ gt n_2. Í ljósi þess er svokallað kritískt horn reiknað sem

\ theta_ \ mathrm {critical} = \ sin ^ {- 1} \ left (\ dfrac {n_2} {n_1} \ right).

Ef um er að ræða demantur / loftviðmót þá höfum við það

\ theta_ \ mathrm {critical} = \ sin ^ {- 1} \ left (\ dfrac {1.000} {2.417} \ right) \ approx 24.44 ^ \ circ.

Líkamlega er þetta horn þröskuldurinn fyrir fyrirbæri heildar innri speglunar, þar sem allt atviksljósið endurkastast frá mörkum tveggja miðla. Svo lengi sem innfallshorn ljóssgeislans \ gt \ theta_ \ mathrm {critical}, mun TIR eiga sér stað. Þetta þýðir að þegar innfallshornið er jafnt \ theta_ \ mathrm {kritískt) liggur brotinn geislinn meðfram mörkin (ljósbrotshornið er 90 °). Þú getur einnig hugsað um \ theta_ \ mathrm {critical} sem stærsta innfallshorn sem brot getur átt sér stað fyrir.


svara 2:

Það þýðir að ef ljós innan úr demantinum lendir á yfirborði tígulsins við meira en 24 gráðu horn, þá brotnar það ekki út úr tíglinum. Í staðinn mun það endurspeglast innbyrðis.

Þegar ljós skilur eftir gagnsætt efni með mikla ljósbrotstuðul til að komast inn í efni með lægri ljósbrotstuðul sveigist ljósgeislinn frá venjulegri línu. Því stærra sem innfallshornið er (inni í efninu með háa vísitöluna) því stærra er ljósbrotshornið samkvæmt lögum Snells. Svo, það er innfallshorn, inni í efninu með háu vísitöluna, sem myndi leiða til ljósbrotshorns 90 gráður. Maður getur ekki haft ljósbrotshorn meira en 90 gráður, því það væri ekki ljósbrot. Svo að það er stærsta mögulega innfallshorn, þekkt sem kritískt horn.

Við the vegur, skiptir gagnrýnið horn bæði á ljósbrotavísitölu efnisins með háu vísitölunni og vísitölu efnisins með lágu vísitölunni. Þannig að það er rangt að vísa til gagnrýnihorns tígulsins. Einn vísar í staðinn til gagnrýnihorns tígils í lofti, eða demantur í vatni, eða demantur í lofttæmi.


svara 3:

Þegar ljósgeisla okkar er látinn fara frá þéttara miðli til sjaldgæfara miðils endurspeglast það að hluta til á sama miðil og brotnar til sjaldgæfara miðils. Við aukningu á innfallshorninu eykst spegilshornið og á punkti er ljósbrotshliðið 90 °. Það atburðarhorn er kallað Critical horn.

Það er breytilegt eftir breytilegum efnum.

Við brýnt horn er ljósbrotið ekki mögulegt og aðeins speglun á sér stað. Þetta fyrirbæri er kallað alger innri speglun.

Fyrir demantur er afgerandi horn 24 °. Það þýðir að við það horn er ljósbrot ekki mögulegt og aðeins heildar innri speglun á sér stað.

Vona að það hjálpi ... Takk fyrir ...


svara 4:

Þegar við segjum „krítískt horn tígils er 24 ^ o“ þýðir það að ef geisli ljóss fellur að yfirborði tíguls innan frá við innfallshorn stærra en 24 ^ o, fær geislinn ekki brotinn og í staðinn fer í gegnum innri hugleiðingu.

Ef þessi staðhæfing er sönn þá er ljósbrotshornið 90 ^ o þegar innfallshorn geisla ljóss sem liggur frá demanti upp í loft er 24 ^ o.

\ Rightarrow \ qquad Brotstuðull lofts með tilliti til tígulsins er,

\ qquad \ frac {\ sin i} {\ sin r} = \ frac {\ sin 24 ^ o} {\ sin 90 ^ o} = \ sin 24 ^ o.

\ Rightarrow \ qquad Brotstuðull demantar með tilliti til lofts er,

\ qquad \ frac {1} {\ sin 24 ^ o} = \ frac {1} {0.406737} = 2.45859.


svara 5:

Þegar ljós fer frá einum miðli yfir í annan, minna þéttan miðil, sveigist ljósið frá því venjulega. Við tiltekið atvikshorn verður ljósbrotshornið 90 gráður og brotinn geislinn myndi ferðast meðfram mörkin milli tveggja miðla.

Atvikshornið sem þetta gerist við er kallað gagnrýni.

Í tilfelli Diamond þegar geisli ljóss berst frá demanti upp í loft fyrir 24 ° innfallshorn er ljósbrotshornið 90 °.

Nú, ef innfallshornið er aukið út fyrir gagnrýnishornið, endurspeglast ljósgeislinn aftur inn í atvikið. Þessi áhrif eru kölluð heildar innri speglun. En athugaðu að heildar innri speglun getur ekki komið fram ef ljós berst frá þéttara miðli í þéttara.

Demantar ná ljómi sínu að hluta til frá innri speglun. Vegna þess að demantar hafa háan ljósbrotstuðul er afgerandi horn fyrir heildar innri speglun aðeins um 24 gráður. Atviksljós slær því á marga innri flötina áður en það lemur á einum innan við 24 gráðum og kemur fram. Eftir margar slíkar hugleiðingar eru litirnir í ljósinu aðskildir og sjást hver fyrir sig.


svara 6:

Gagnrýnt horn er innfallshornið í þéttara miðlinum þannig að ljósbrotið er 90 gráður. Yfir gagnrýnu sjónarhorni verður speglun.