Riflessione e rifrazione

1. Determinare l'indice di rifrazione dell'acqua usando la Legge di Snell (Legge di Rifrazione) e trovare l'angolo critico per la riflessione interna totale.

1. Ottenere un serbatoio di rifrazione specializzato con una fonte di luce.
2. Riempire il serbatoio di rifrazione con acqua e accendere la fonte di luce. Dirigere il fascio dalla sorgente luminosa nella metà del serbatoio pieno d'acqua. Potrebbe essere necessario attenuare le luci nella stanza.
3. Utilizzare il proniometro sul serbatoio di rifrazione per misurare l'angolo di incidenza del fascio (l'angolo misurato nella metà del serbatoio riempito d'acqua) e l'angolo di rifrazione (l'angolo misurato nella metà del serbatoio riempito d'aria) per l'interfaccia acqua-aria nel serbatoio.
4. Utilizzare gli angoli misurati e l'indice di rifrazione per l'aria(n_aria = 1,00) per calcolare l'indice di rifrazione per l'acqua.
5. Ripetere i passaggi precedenti per alcuni angoli incidenti che variano da 0° a poco meno di 90°.
6. Man mano che l'angolo incidente aumenta, si noterà che il fascio di luce rifratta non può più essere visto nella metà del contenitore contenente aria. Ruotare lentamente la sorgente luminosa attorno al serbatoio fino a raggiungere il punto in cui il fascio di luce scompare per la prima volta dall'aria. Questo è l'angolo critico per una riflessione interna totale.
7. Se la sorgente luminosa viene ulteriormente ruotata, si dovrebbe osservare che il raggio si riflette nell'acqua.
8. Spostare la sorgente luminosa in modo che il raggio entri nella metà del serbatoio pieno d'aria prima di viaggiare nell'acqua. Registrare alcuni angoli di incidenza e rifrazione in questa condizione. Si noti che, in precedenza, l'angolo di incidenza era l'angolo in cui la luce viaggiava attraverso l'acqua. Poiché la luce sta ora attraversando prima l'aria, il nuovo angolo di incidenza è l'angolo in cui viaggia attraverso l'aria, e il nuovo angolo di rifrazione è l'angolo in cui viaggia attraverso l'acqua.
9. Osservate che la riflessione interna totale non si verifica in questa configurazione. La riflessione interna totale si verifica solo quando la luce passa da un mezzo con un alto indice di rifrazione a un mezzo con un indice di rifrazione inferiore.

2. Misura la lunghezza focale di una lente e crea immagini reali e virtuali di un oggetto.

1. Ottieni una lente convessa, una lente concava, un foglio di carta bianca, un righello e un piccolo oggetto distintivo. Aiuta anche ad avere un banco ottico con supporti per le lenti e l'oggetto, nonché un apparecchio per tenere il foglio di carta verticalmente.
2. Posizionare la lente convessa tra l'oggetto e il pezzo di carta, il tutto in linea e alla stessa altezza.
3. Spostare l'oggetto e la carta in giro fino a quando non viene visualizzata un'immagine nitida dell'oggetto sulla carta. L'immagine sulla carta è un'immagine reale.
4. Misurare la distanza dalla lente all'oggetto e la distanza dalla lente alla carta. Utilizzare l'equazione dell'obiettivo sottile per determinare la lunghezza focale dell'obiettivo.
5. Mettere da parte la carta e avvicinare l'oggetto all'obiettivo fino a quando la distanza tra l'obiettivo e l'oggetto è inferiore alla lunghezza focale dell'obiettivo.
6. Guarda attraverso l'obiettivo: una versione ingrandita dell'oggetto dovrebbe essere vista. Questa immagine è un'immagine virtuale.
7. Sostituire la lente convessa con la lente concava. Guarda attraverso la lente concava: ora è visibile una versione ingrandita dell'oggetto. Anche questa è un'immagine virtuale.