1. تحديد مؤشر انكسار الماء باستخدام قانون سنيل (قانون الانكسار) وإيجاد الزاوية الحرجة للانعكاس الداخلي الكلي.
احصل على خزان انكسار متخصص بمصدر ضوء.
املأ خزان الانكسار بالماء وقم بتشغيل مصدر الضوء. قم بتوجيه الشعاع من مصدر الضوء إلى نصف الخزان المملوء بالماء. قد يكون من الضروري تعتيم الأضواء في الغرفة.
استخدم المنقلة الموجودة على خزان الانكسار لقياس زاوية سقوط الحزمة (الزاوية المقاسة في نصف الخزان المملوء بالماء) وزاوية الانكسار (الزاوية المقاسة في نصف الخزان المملوء بالهواء) لواجهة الماء والهواء في الخزان.
استخدم الزوايا المقاسة ومعامل الانكسار للهواء (n الهواء = 1.00) لحساب معامل الانكسار للماء.
كرر الخطوات السابقة لبعض زوايا السقوط التي تتراوح من 0 درجة إلى أقل بقليل من 90 درجة.
مع زيادة زاوية السقوط ، سيلاحظ المرء أنه لم يعد من الممكن رؤية شعاع الضوء المنكسر في نصف الحاوية التي تحتوي على الهواء. قم بتدوير مصدر الضوء ببطء حول الخزان حتى يتم الوصول إلى النقطة التي يختفي عندها شعاع الضوء لأول مرة من الهواء. هذه هي الزاوية الحرجة للانعكاس الداخلي الكلي.
إذا تم تدوير مصدر الضوء بشكل أكبر ، فيجب ملاحظة أن الشعاع ينعكس مرة أخرى في الماء.
حرك مصدر الضوء بحيث يدخل الشعاع نصف الخزان المملوء بالهواء أولا قبل الانتقال إلى الماء. سجل بعض زوايا الحدوث والانكسار في ظل هذه الحالة. لاحظ أنه في السابق ، كانت زاوية السقوط هي الزاوية التي ينتقل بها الضوء عبر الماء. نظرا لأن الضوء يمر الآن عبر الهواء أولا ، فإن زاوية السقوط الجديدة هي الزاوية التي ينتقل بها عبر الهواء ، وزاوية الانكسار الجديدة هي الزاوية التي ينتقل بها عبر الماء.
لاحظ أن الانعكاس الداخلي الكلي لا يحدث في هذا التكوين. يحدث الانعكاس الداخلي الكلي فقط عندما ينتقل الضوء من وسط ذو مؤشر انكسار مرتفع إلى وسط بمؤشر انكسار أقل.
2. قياس البعد البؤري للعدسة وإنشاء صور حقيقية وافتراضية لشيء ما.
احصل على عدسة محدبة وعدسة مقعرة وورقة بيضاء ومسطرة وجسم مميز صغير. كما أنه يساعد في الحصول على مقعد بصري مع حوامل للعدسات والأشياء بالإضافة إلى جهاز لتثبيت الورقة عموديا.
ضع العدسة المحدبة بين الكائن وقطعة الورق، كل ذلك في خط وعلى نفس الارتفاع.
حرك الكائن والورق حتى تظهر صورة حادة للكائن على الورق. الصورة على الورقة هي صورة حقيقية.
قم بقياس المسافة من العدسة إلى الكائن والمسافة من العدسة إلى الورق. استخدم معادلة العدسة الرفيعة لتحديد البعد البؤري للعدسة.
ضع الورق جانبا وحرك الكائن بالقرب من العدسة حتى تصبح المسافة بين العدسة والجسم أقل من البعد البؤري للعدسة.
انظر من خلال العدسة: يجب رؤية نسخة مكبرة من الكائن. هذه الصورة هي صورة افتراضية.
استبدل العدسة المحدبة بالعدسة المقعرة. انظر من خلال العدسة المقعرة: الآن تظهر نسخة متضخمة من الجسم. هذه أيضا صورة افتراضية.
المصدر: ديريك ويلسون ، أسانثا كوراي ، دكتوراه ، قسم الفيزياء وعلم الفلك ، كلية العلوم الفيزيائية ، جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، كاليفورنيا