Návod "GON / GON+" - page 25

23
E6b Lom na hraně skleněného trojbokého hranolu (GON/GON+)
Pomocí stínidel upravíme více paprskový zdroj světla na jedno paprskový. Zdroj světla a skleněný hranol
s podstavou ve tvaru pravoúhlého rovnoramenného trojúhelníku umístíme podle obr. E6.2. Všímáme si paprsek,
procházející skleněnou vrstvou (toto optické prostředí označíme indexem 1), který se po dopadu na rozhraní pod úhlem
α láme v bodě A do vzduchu (index 2) pod úhlem β. Obě prostředí charakterizují absolutní indexy lomu n
1
a n
2
.
Pozorujeme, že paprsek přechodem přes rozhraní mění v bodu A, ležícím na rozhraní, směr - láme se. Úhel lomu β je
větší než úhel dopadu. Říkáme, že lomený paprsek se
láme od kolmice
. Pomocí úhloměrné stupnice je možno zjistit
velikosti obou úhlů, resp. v krátké době určit několik dvojic těchto úhlů.
Obr. E6.2
Pokud zvětšujeme úhel dopadu α (změnou polohy zdroje světla), úhel lomu β se postupně zvětšuje až po
hodnotu 90°, tj. paprsek se láme ve
směru rozhraní
. Pokusně zjistíme i hodnotu úhlu dopadu α
m
, pro kterou má úhel
lomu velikost 90°. V tomto případě nazýváme úhel dopadu α
m
mezním úhlem. Pro úhly dopadu větší než mezní úhel se
paprsek, dopadající na rozhraní skla a vzduchu neláme do druhého prostředí - vzduchu, ale se odráží zpět do prostředí
ze skla. V tomto případě má rozhraní vlastnosti rovinného zrcadla, nastává
úplný odraz.
Vyhodnocení pokusu
Snellův zákon pro lom světla na rozhraní dvou prostředí v případě na obr. E6.2 má pro index lomu skla n
1
a
index lomu vzduchu n
2
= 1 tvar
n
1
sin
α
= sin
β
.
Vzhledem k tomu, že index lomu skla je větší než 1, úhel lomu musí být větší než úhel dopadu. V tomto případě nastává
lom světla od kolmice dopadu.
V případě, že paprsek dopadá na rozhraní právě pod mezním úhlem α
m
, lomený paprsek se láme právě pod
úhlem 90°. Zákon lomu přejde do tvaru
n
1
sin
α
m
= sin 90 ° = 1,
který je možné využít pro výpočet indexu lomu skla po pokusném zjištění velikosti mezního úhlu. Pro zjištěnou hodnotu
mezního úhlu 42° vychází index lomu skla 1, 5.
Pokud paprsky dopadají na rozhraní pod většími úhly než je mezní úhel, celý svazek paprsků se odráží zpět do
toho samého prostředí, žádná jeho část se neláme do druhého prostředí.
1...,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24 26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,...69
Powered by FlippingBook