Ljusstråle
Jag har försökt lösa frågan men jag undrar två saker.
1. vad är det som måste gälla för att en totalreflektion ska kunna ske?
2. Så här har jag gjort men jag vet inte hur jag ska tänka sen
Svaret i facit är att det räcker med 5 grader. Jag vet däremot inte hur jag ska komma fram till svaret.
Läs om totalreflektion i boken eller på wikipedia. Innan du gör uppgifter måste du kunna teorin.
När infallsvinkeln är sådan att utfallsvinkeln är 90 grader kommer inget ljus ut i det optiskt tunnare materialet luft (som bilden på wikipedia visar).
I din uträkning ser det som att du har använt n=1,33 men var kommer det ifrån?
För att öka tydligheten, skriv ut vilket av n1 eller n2 som hör till luft respektive vätskan. Brytningsindex för luft finns i formelsamlingen (ca 1,0). Du kan då beräkna brytningsindex för vätskan. Var noga med vilken vinkel som hör till vilket brytningsindex.
Efter det kan du beräkna vinkeln för totalreflektion.
Detta måste gälla för att en total reflektion ska kunna ske.
1) ljusstrålen går från ett optiskt tätare till ett optiskt tunnare ämne
2) infallsvinkeln är större än gränsvinkeln för totalreflexion.
=====
Jag förstod inte riktigt vad du menade här
”När infallsvinkeln är sådan att utfallsvinkeln är 90 grader kommer inget ljus ut i det optiskt tunnare materialet luft (som bilden på wikipedia visar).”
Jag räknade ut n2 som är brytningsindexen för vätskan. Men sen vet jag inte hur jag räknar ut den totala reflektionen
Om n1 är brytningsindex för vätskan är vinkeln 34 grader. Du har kastat om det, du använder vinkeln för luft tillsammans med vätskans brytningsindex och vinkeln för vätskan med brytningsindex för luften. Du ser det direkt genom att ditt beräknade brytningsindex är <1, dvs mindre än för luft vilket alltså inte är ett tätare material.
Kommentaren om sin90, se wikipedia:
Vid 90 grader kommer strålen (exemplet i mitten) inte ut ur det tätare materialet. Då kan infallsvinkeln beräknas.
Ska man isåfall räkna med att n1 som då är brytningsindexen för luft eftersom ljuset passerar genom luften påväg in i vätskan? dvs n1 ska ha värdet 1. Eftersom n2 är brytningsindexen för materialet som ljuset kommer in i bör n2 vara brytningsindexen för vätska, ska man anta att det är vatten som ljuset passerar? eller ska det vara en okänd vätska? Om man antar att det är vatten då är n2 = 1.33
i är infallsvinkeln
b är brytningsvinkeln. Visst är brytningsvinkel, vinkeln som ljuset lämnar materialer som ljuset kommer in i? Då skulle den vinkeln vara 90 grader för att en total reflektion ska kunna ske. I den frågan är målet att räkna ut vinkeln i men jag undrar varför det är så
Du är lite närmare nu men inte riktigt framme.
Om vi definierar vätskan som n1 med infallsvinkeln 34 grader och n2 som luft med brytningsvinkeln 63 grader:
Du kan INTE anta att vätskan är vatten eftersom det bara står "vätska".
Först beräknar du n1 (vätskans brytningsindex) givet vinklarna och att n2=1.
n1 * sin i = n2 * sin b
n1 * sin34 = 1 * sin63
--> n1=1,59
Sen vill du veta vad gränsvinkeln är, dvs vilken infallsvinkel krävs för att brytningsvinkeln ska bara 90 grader (= ej lämna vätskan):
n1 * sin x = n2 * sin 90
1,59 * sin x = 1*1
x = 38,9 grader
Eftersom de frågar hur mycket infallsvinkeln ska ökas blir svaret 39-34=5 grader.