Hvordan bruke optisk tetthet

Optisk tetthet er relatert til hvor godt en elektromagnetisk bølge kan passere gjennom et materiale. Elektromagnetiske bølger beveger seg gjennom et materiale med en stor optisk tetthet langsommere enn en med en mindre optisk tetthet. Det laveste optisk tetthet på 1,0 i et vakuum. Brytningsindeks sammen hvor mange ganger langsommere bølger beveger seg gjennom et gitt materiale enn et vakuum og gir en direkte indikasjon av et materiale som er optisk tetthet. Fordi lysbølger endre retning når de endrer hastighet, optisk tetthet gjør at du vet hvordan en lysbølge vil bøye når den passerer gjennom et materiale.

Bruksanvisning

1 Plasser forsyninger i et solfylt område. Hvis du ikke kan finne en solrik arbeidsområde, vil en oppgave lampe også fungere. Slå opp de optiske tettheter av Pyrex, vann, etanol, plexiglass og glass. (Se referanse 1) Bruk denne informasjonen til å forutsi hvor mye lys vil bøye når den passerer gjennom hver av disse materialene.

2 Slå opp den optiske tetthet av Pyrex (substansen til begeret er fremstilt av). (Se referanse 1) tippe hvilken vei lyset bøyes når den passerer gjennom tomt beger. Plasser begeret i tråd med lys eller sol og gjøre oppmerksom på hvor strålen kommer ut.

3 Fyll begeret med vann og observere hvordan lysstråle trekk. Lyset er nå passerer gjennom glass og vann, både med høyere optisk tetthet enn luft, slik at lyset bremser ned og svinger.

4 Fyll en andre beger med etanol og legg den i tråd med beger med vann og lysstrålen. Se om det er en forskjell i måten lyset bøyer seg når man plasserer den begerglass av etanol i front av beger med vann versus plassere etanol bak vannet. Vann har en lavere optisk tetthet enn glasset, slik at når lyset beveger seg fra vannet i etanol lyset bremser ned, men når det beveger seg fra etanol til vannet lyset hastigheter opp. Fjern begrene.

5 Plasser stykke plexiglass slik at lyset skinner direkte gjennom den. Noter hvordan lyset svinger. Plassere glasset i fronten av plexiglass forlater omtrent en tomme mellomrom mellom dem og observere endringen i lysbrytning. Nå bytter sine posisjoner og observere forskjellen. Plexiglass har en lavere optisk tetthet enn glasset, slik at når lyset går fra plexiglass i glasset, bremser ned lys, men når det beveger seg fra glasset til den plexiglass lyset hastigheter opp.

Hint

• Den nedre et materiale optiske tetthet, jo mindre lys vil bøyes når det passerer gjennom materialet. Bruk dette prinsippet når du forutsi hvor mye lys vil bøye for hvert forsøk.
• Prøv andre materialer hvis de er praktiske.
• Hvis du ønsker å bruke matematikk for å forutsi vinkelen lyset bøyes, bruke Snells lov: brytningsindeks av materiale 1 x (sinus) vinkel lyset kommer inn = brytningsindeks av materiale 2 x (sinus) vinkel lyset utganger.
• Dekk til etanol for å unngå å puste inn røyk. Returnere det til en lukket beholder så snart du er ferdig med det.
• Håndter glasset forsiktig for å unngå å bryte den.