Totalreflexion för ljud.
En vattenyta är gräns mellan vatten och luft. Bestäm gränsvinkeln för totalreflexion
när ljud passerar genom vattenytan. Ljudhastigheten i luft är 340 m/s och i vatten
1490 m/s. En korrekt figur krävs.
Det jag tänkte var att totalreflexion endast kan ske när man går från ett tätare medium till ett ett tunnare, alltså från vatten till luft. Vi vet även att brytningsvinkeln måste vara 90 grader för gränsen. Detta ger oss sambandet
där i=infallsvinkel, b=brytningsvinkel=90 grader, v1=1490m/s och v2=340m/s.
i = arctan(v1/v2) vilket är ett odefinerat värde.
Vart gör jag fel?
Åt vilket håll kan det bli totalreflexion? Vad menas här med tätare och tunnare?
Dr. G skrev:Åt vilket håll kan det bli totalreflexion? Vad menas här med tätare och tunnare?
Jag tänker att totalreflexionen måste väl inträffa precis när ljudet ska upp över vattenytan. Vet inte riktigt vad som menas med tätare och tunnare. Har läst i läroboken och har inte hittat totalreflexion för ljud men förklaringen är för ljus att det måste gå från ett "optiskt tätare" till "optiskt tunnare" och tänkte att samma sak gäller för ljud, där vatten är tätare än luft eller?
Optiskt tätare betyder högre brytningsindex, som betyder en lägre fashastighet i mediumet.
Brytningslagen kan t.ex skrivas
eftersom
Det funkar lika bra för ljudvågor, men då brukar man nog inte prata om något brytningsindex.
Okej, det hänger jag med på. Men förstår fortfarande inte varför min uppställning är fel från tidigare. Vatten är ju då ett tätare medium och det blir fortfarande som det jag beskrev innan.
Ljudhastigheten i vatten är större än i luft, så den större vinkeln kommer att vara den i vatten.
Dr. G skrev:Ljudhastigheten i vatten är större än i luft, så den större vinkeln kommer att vara den i vatten.
Hur vet man att vinkeln kommer att vara större om hastigheten är större i ett medium jämfört med ett annat?
sin(v) är växande från 0° till 90° och det är där du har din infallsvinkel och brytningsvinkel. Titta på kvoterna i #4.