Fizika! elég lenne 1-2 feladat megoldása, hogy utána a tematika segítségével meg tudjam csinálni! Segítesz?

A kérdések többségénél ezt kell tudni:

A levegő és a másik közeg határára MERŐLEGES egyeneshez képesti szögeket kell nézni. Ha pl. a vízfelszínhez képest 69° van megadva, akkor a felszínre merőlegeshez képest ez 90°-69° = 21° szöget jelent. A levegőben is meg a másik közegben is ehhez a merőlegeshez képesti szögeket kell számolni, és ezekkel a levegőre vonatkozó törésmutató így fejezhető ki:

sin α / sin β = n

ahol α a levegőben, β pedig a másik közegben a fénysugár beesési szöge, n pedig a közeg levegőhöz képesti törésmutatója.

Pl. az 1. feladat:

Az üvegtábla függőlegesen áll, és az üvegben a vízszinteshez képest 28°-os szögben halad a fény. Vagyis β=28°. (Nem kell 90°-ból levonni.) Ezt az egyenletet lehet felírni:

sin α / sin 28° = 1.45

α = arc sin (1.45 · sin 28°)

Számológéppel α=42.9° jön ki.

Ez a felszínre merőlegeshez képesti szög a levegőben, de a feladat a felszínhez képesti szöget kérdezi. Tehát ki kell vonni 90°-ból: 90°-42.9° = 47.1° a válasz.

6)

Teljes visszaverodest onnantol kezdve szenved, amikor a feny 90-foknal nagyobb toresi szogben tavozna,

vagyis

1/sin(x)= 1.311

sin(x) = 1/1.311

Ha berajzolod a feny utjat egy ilyen helyzetben,

kapsz egy egyenlo szaru haromszoget, a magassaga a viz melysegevel egyenlo,

az alapja pedig 4.11

Innen kiszamolhatod x-et es a magassagot tan(x)-bol,

vagy azt is mondhatod,

hogy a szár hossza= 2.005/sin(x) = 2.005*1.311 = 2.628555

Es akkor pitagorasz tetellel a magassag:

m = √(2.628555^2 - 2.005^2)=1.69978716 m

Az első 5 feladatot hasonlóképpen kell megoldani, a 6. viszont másmilyen:

sin α / sin β = 1.311

sin α = 1.311 · sin β

β a vízben a függőlegeshez képesti szög. Ha azt elkezdjük növelni, sin β is nő, a jobb oldali szorzat egy idő után 1 lesz, sőt, tovább növelve a szöget 1-nél több is lesz.

Amikor 1 lesz, akkor α = 90° (sin 90° = 1), vagyis a fénysugár nem lép ki a levegőbe, pont vízszintesen megy tovább a felszínen. Ha 1-nél nagyobb, akkor már nincs is olyan α szög, aminek a szinusza olyan lenne. Ilyenkor az összes fény teljesen visszaverődik.

A teljes visszaverődés határa tehát:

1 = 1.311 · sin β

sin β = 1/1.311

β = 49.71°

Vagyis ha a vízben a fénysugár a függőlegeshez képest ekkora, vagy ennél nagyobb szöget zár be, akkor visszaverődik és megvilágítja a medence alját. Ha ennél kisebb a szög, akkor a fény nagy része belép a levegőbe (kis része akkor is visszaverődik, de ott nem lesz olyan erős a medence aljának a megvilágítása).

Találtam hozzá egy ábrát:

[link]

Visszaverődéskor a beesés és visszaverődés szöge (amiket a felszínre merőlegeshez képest mérjük) megegyeznek.

Olyan ábrát nem találtam, ami ehhez a feladathoz teljesen illene, úgyhogy rajzolj egy ilyet:

Medence alján fényforrás, ferdén menjen fénysugár felfelé. Ahol eléri a felszínt, onnan húzz egy függőleges vonalat lefelé. Ennek magassága m (vízmélység). A fényforrás távolságát ettől a függőleges vonaltól nevezd t-nek. A t/m hányados lesz tangens béta:

tg 49.71° = t/m

1.17958 = t/m

A visszaverődő fénysugár a medence alját a fényforrástól 2·t távolságra éri el, rajzold be ezt is. Ez a 2t távolság lesz a sötét kör sugara:

2t = 4.01

t = 2.005

1.17958 = 2.005/m

m = 2.005/1.17958 = 1.7

Vagyis a vízmélység 1.7 m

Kedves fizikazsenik!!

Minden elismerésem, hogy ilyen részletességgel leírjátok nekünk a jó válaszokat. Nagyon sokat segítettetek nekem, és ezért nagyon hálás vagyok. Köszönöm!! :)