Lab Optk Totalreflektion och brytningsindex

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Syfte: Vi ska räkna ut brytningsindex för plast.

Inledning: Vi ska utföra denna laboration för att vi ska lära oss hur ljus bryts vid övergång mellan olika materia och förstå vad som händer vid en totalreflektion.

Hypotes: Jag trodde att reflektionstrålen skulle reflekteras med samma vinkel som den infallande strålen, eftersom strålen träffar en plan yta. Sedan trodde jag att strålen som bryts, bryts från normalen eftersom det går från tätare till tunnare- plast till luft.

Materiel: Likriktarkub, lampa och prisma i plast.

Utförande: Vi kopplade in allting och satte på lampan. Vi använde oss av ett vitt papper under prisman för att kunna se tydligare. Vi vred på prisman så att den kom i detta läge:



Då blir det en totalreflektion. Vi testade att vrida prismat i olika lägen och såg vad som hände. Vi ritade upp de olika vinklarna och strålens infallande vinkel respektive brytnings och reflektionsvinkel.



Vi använde oss av denna formel för att räkna ut brytningsindex:

n1 sini=n2 sinb

n2= 1 för luft
b=90°
i=42°

Jag söker n1, som är brytningsindex för plast.

n1= n2 sinb / (sini) = 1 sin90 / sin42 ≈ 1,49



Resultat: Strålen reflekterades i samma vinkel tillbaka och bröts längs prismats räta sida. Den infallande vinkeln var 41.8≈42° och brytningsvinkeln 90°. Se uträkning ovan. N1 =plast 1.49 n2=luft 1.



Slutsats: Min hypotes stämde delvis eftersom den infallande strålen reflekteras på en plan yta och reflekteras ut i samma vinkel. När strålen studsar på en plan yta blir alltid reflektionsvinkeln samma som infallsvinkeln. T. ex

Jag hade rätt i hypotesen när jag trodde att brytningsstrålen skulle brytas från normalen men jag trodde inte att den skulle brytas så mycket som den gjorde. Detta beror ju såklart på totalreflektionen. Ju större infallsvinkeln blir desto större blir brytningsvinkeln. Då infallsvinkeln är större än eller lika med 42° kommer strålen att brytas från normalen ut på gränsytan mellan plast och luft. Detta kunde jag räkna ut eftersom jag ritade ut en normal från gränsytan mellan plast och luft och det bildades en rät vinkel som är 90° från normalen där brytningsstrålen kom ut. Om infallsvinkeln hade varit större kommer inget ljus att passera gränsytan utan allt ljus kommer att reflekteras. Om infallsvinkel hade varit mindre än 42 hade inte brytningsstrålen gått längs den plana ytan på cylindern utan gått ut på andra sidan med en mindre vinkel än 90°.