Õhk vette
\(n_1 = 1.00, n_2 = 1.33, \theta_1 = 30^{\circ} \rightarrow \theta_2 \approx 22.1^{\circ}\)
Snelli seaduse kalkulaator
Arvuta murdumisnurki kasutades Snelli seadust koos interaktiivsete visualiseeringutega
Uuri murdumist liidesel
Liiguta murdumisnäitajaid ja langemisnurka. Murdunud kiir (roheline) ilmub keskkonnas 2; täielikul sisepeegeldumisel jääb peegeldunud kiir (punane) keskkonda 1.
Kiirvalikud
1.00
1.003.00
1.50
1.003.00
30.00 °
0.0089.00
Ennusta, mis juhtub
Kui valgus liigub tihedamast keskkonnast hõredamasse — mis juhtub piirnurga ületamisel?
Proovi eelseadistust „Teemant → Õhk" ja suurenda θ₁.
Pane tähele
Hõredamast keskkonnast (väiksem n) tihedamasse (suurem n) liikudes murdub kiir normaali POOLE. Vastupidises suunas murdub kiir normaalist EEMALE.
Levinud viga
Nii θ₁ kui ka θ₂ mõõdetakse NORMAALIST (katkendlik vertikaaljoon), mitte pinnast. 30° langemisnurk tähendab 30° normaalist, st 60° liidesest.
Miks see töötab
Valgus liigub tihedamas keskkonnas aeglasemalt (n = c / v). Snelli seadus väljendab faasi säilimist piki liidest — lainefrondi liidesega paralleelne komponent jääb muutumatuks.
Tulemused
Lõplik vastus
Murdumine: \(\theta_2 = 19.47^{\circ}\)
Lahendus samm-sammult
- Snelli seadus: \(n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2\)
- Antud: \(n_1 = 1\), \(n_2 = 1.5\), \(\theta_1 = 30^{\circ}\)
- Leia θ₂: \(\theta_2 = \arcsin\left(\frac{n_1}{n_2}\sin\theta_1\right) = 19.5^{\circ}\)
Teooria ja valem
Snelli seadus kirjeldab, kuidas valgus murdub läbides erineva murdumisnäitajaga keskkondade vahelist piiri.
Murdumisnäitaja n on valguse kiiruse vaakumis ja kiiruse keskkonnas suhe. Suurem näitaja tähendab väiksemat valguse kiirust selles keskkonnas.
Täielik sisepeegeldumine Täielik sisepeegeldumine tekib valguse liikumisel väiksema murdumisnäitajaga keskkonda, kui langemisnurk ületab piirnurga. \(\theta_c = \arcsin(n_2/n_1)\).
\(n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2\)
Lahendatud näited
Klaas õhku
\(n_1 = 1.52, n_2 = 1.00, \theta_1 = 30^{\circ} \rightarrow \theta_2 \approx 49.5^{\circ}\)
Väline õppematerjal
Uuri valguse murdumist PhET-is
Ava PhETi simulatsioon „Bending Light", et lohistada valguskiiri üle materjalide piiri ja vaadata murdumist reaalajas.
PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder