Ljusintensitet och brytningsindex
Hej!
Jag har en uppgift från en övningstenta i en fysikkurs som jag inte förstår mig på. Jag tillägger att intensitet var något som var en ytterst liten del av kursen samt att brytningsindex var uteslutet helt. Det finns ingen liknande uppgift i övningsmaterialet eller i boken och inte heller några svar eller lösningar till tentamen.
Anta att du belyser en glasskiva en ljusstråle med intensiteten 5.00 W/m^2 och att du på andra sidan mäter intensiteten 4.00 W/m^2 ut ur glasskivan.
a) Vad är brytningsindex för skivan om du försummar allt ljus som träffat samma yta mer än en gång?
b) Vad är brytningsindex för skivan om du inte försummar något ljus?
I a)-uppgiften så,om jag skulle chansa så skulle jag tro att man tar den ena intensiteten och delar med den andra för att få brytningsindex om det nu skulle vara så enkelt.
Någon som kan skina lite ljus på problemet? hehe
Du behöver veta hur stor andel av ljuset som reflekteras i en yta mellan glas (eller glass?) Och luft. Detta beror på brytningsindex (och även infallsvinkel och polarisation, men här får man säkert anta normalt infall).
Och med normalt infall menas att ljuststrålen som kommer in i glasskivan inte har någon infallsvinkel ? därmed bör det väl inte bli någon brytning över huvud taget? Hur är det då meningen att man ska beräkna brytningsindex?
(Den brutna vinkeln blir liksom infallsvinkeln 0.)
Reflekterad andel av energin vid normalt infall är
R = (n - 1)^2/(n + 1)^2
där n är glasets index och 1 är luftens.
Vad blir då det reflekterade ljuset i detta fallet? Den 1.00 W/m^2 som inte kommer hela vägen igenom glasskivan?
Ja, totalt ska alltså 20 % reflekteras.
Dessa 20 % ska dock delas upp på de två ytorna. Om andel R reflekteras från yta 1 så når (1 - R) yta 2 och då reflekteras (1 - R)*R från den ytan.
(Det blir väl ändå en helt ok approximation och mindre bökigt att anta 10 % per yta, men det ger nog inte full poäng.)
