Penna i vatten – Vattens brytningsindex
Hej på er! Nu har jag suttit med denna fråga i över två dagar, och jag kan verkligen inte lösa den. Jag har försökt hitta lösningar på nätet och även tagit hjälp av andra människor, men jag kommer ingen vart.
Uppgiften är: Ta fram ett glas, helst rakt och fyll det med vatten. Lägg i en penna som stödjer mot kanten, dvs. som står snett. Gör nödvändiga mätningar och bestäm vattnets brytningsindex.
Jag gjorde detta och ritade sedan upp hur det såg ut. Se följande bild.
Jag fick fram m.h.a. ovanstående mätvärden att vinkeln mellan pennan och vattnets yta i den triangeln = 43°
--> infallsvinkeln i mellan normalen och pennan är 47°.
Sedan sade en jag pratade med att ljusets brytning motsvarar pennans brytning, fast då åt andra hållet (mot normalen). Alltså: vinkeln mellan den faktiska pennan och bilden av pennan, är lika stor som vinkeln mellan pennan och brytningsstrålen.
Med alla mina kända värden fick jag då följande bild
Först och främst så vet jag inte om detta är korrekt. Om det är korrekt så har jag ingen aning om hur jag kan ta reda på x, alt. brytningsvinkeln ß. Det är ju denna jag måste ha fatt i för att därefter kunna använda Snells lag och räkna ut brytningsindexet för vattnet.
Jag uppskattar verkligen all ev. hjälp som ges!!
/Olivia
Börja med att mäta vinkeln mellan vattenytan och bilden av penna så kanske det klarnar.
Det är kanske en dum fråga, men menar du med linjal då? För jag förstår inte hur jag annars ska kunna ta reda på vinkeln.
Fungerar det kanske att ta en bild och möta i den? Annars kan man mäta sträckorna och räkna fram vinkel. .
Lycka till!
Jag skulle läsa dessa två trådar:
Tack! Ja jag får prova!
tycker att eran hjälp suger fattar inget ni ger dåliga ledtrådar varför inte bara säga svaret the fuq
@rashes: Håll god ton! Det är absolut inte tillåtet att skriva förolämpningar av andra användare. Har du kritik mot andra användares förklaringar ska dessa framföras sakligt och konstruktivt. Om du fortsätter att bete dig otrevligt kommer du att bli avstängd. /moderator
Skrik inte! /moderator
jaha ska man mäta bilden av vattenytan till bilden av pennan? o ta reda på den vinkeln och sedan då?
Denna löses med hjälp av detta sätt som beskrivs på gamla pluggakuten:
Ett annat sätt att göra på följer av den experimentella uppställningen enligt bilder tagna av användaren SeriousCephalopod från denna tråd (länk):
Schematiskt ser det ungefär ut som nedan till vänster där det svarta strecket ska illustrera pennan. Ljuset (illustrerat i rött) från spetsen av pennan vid nedre hörnet av glaset bryter för att skapa bilden av pennan som vi ser (det gråa strecket ska illustrera bilden):
Vi är intresserade av att kunna använda Snells lag för brytning mellan två olika medium som är:
Detta kan illustreras i experimentet som nedan där vi får att är brytningsindex för luft och är brytningsindex för vatten:
Att bestämma dessa vinklar kan göras på många olika sätt men ett sätt är att mäta avståndet från där vi ser spetsen till bortre sidan av glaset med en linjal:
Schematiskt är detta:
I figuren ovan syns lite nya beteckningar på glasets höjd , glasets bredd , vattnets höjd och det uppmätta avståndet . Vi får från ovan figur att:
När vinklarna bestämts får vi vattnets brytningsindex från Snells lag som:
Felkällor
Då mätningen av projiceras på vattnets plan och våra ögon är som närmst vid övre högre hörnet på glaset måste vi egentligen justera längden enligt regler för tredimensionell projektion. I detta fall är avstånden så pass korta att felet inte kommer bli särskilt stort men för mer exakta beräkningar bör justering göras och denna felkälla bör nämnas.
