1. Snell Yasasını (Kırılma Yasası) kullanarak suyun kırılma indisini belirleyin ve toplam iç yansıma için kritik açıyı bulun.
Işık kaynağına sahip özel bir refraksiyon tankı edinin.
Kırma tankını suyla doldurun ve ışık kaynağını açın. Işını ışık kaynağından gelen su ile dolu tankın yarısına yönlendirin. Odadaki ışıkları kısmak gerekebilir.
Tanktaki su-hava arayüzü için kirişin geliş açısını (suyla dolu tankın yarısında ölçülen açı) ve kırılma açısını (hava ile doldurulmuş tankın yarısında ölçülen açı) ölçmek için kırma tankı üzerindeki iletki kullanın.
Suyun kırılma indeksini hesaplamak için ölçülen açıları ve hava için kırılma indeksini (nair = 1.00) kullanın.
0° ile 90°'nin biraz altında değişen birkaç olay açısı için önceki adımları tekrarlayın.
Gelen açı arttıkça, kırılan ışık huzmesinin hava içeren kabın yarısında artık görülemediği fark edilecektir. Işık huzmesinin havadan ilk kaybolduğu noktaya ulaşılana kadar ışık kaynağını tankın etrafında yavaşça döndürün. Bu, toplam iç yansıma için kritik açıdır.
Işık kaynağı daha fazla döndürülürse, ışının suya geri yansıdığı gözlemlenmelidir.
Işık kaynağını, ışın suya girmeden önce hava ile dolu tankın yarısına girecek şekilde hareket ettirin. Bu koşul altında birkaç geliş ve kırılma açısı kaydedin. Daha önce, geliş açısının ışığın suda hareket ettiği açı olduğunu unutmayın. Işık şimdi önce havadan geçtiğinden, yeni geliş açısı havada hareket ettiği açıdır ve yeni kırılma açısı suda hareket ettiği açıdır.
Bu konfigürasyonda toplam iç yansımanın oluşmadığını gözlemleyin. Toplam iç yansıma, yalnızca ışık yüksek kırılma indeksine sahip bir ortamdan daha düşük kırılma indeksine sahip bir ortama geçtiğinde meydana gelir.
2. Bir merceğin odak uzaklığını ölçün ve bir nesnenin gerçek ve sanal görüntülerini oluşturun.
Dışbükey bir mercek, içbükey bir mercek, bir beyaz kağıt, bir cetvel ve küçük bir ayırt edici nesne edinin. Ayrıca, lensler ve nesneler için tutuculara sahip optik bir tezgahın yanı sıra kağıdı dikey olarak tutmak için bir aparata sahip olmaya da yardımcı olur.
Dışbükey merceği nesne ile kağıt parçası arasına, tümü bir çizgi halinde ve aynı yükseklikte olacak şekilde yerleştirin.
Kağıt üzerinde nesnenin keskin bir görüntüsü görünene kadar nesneyi ve kağıdı hareket ettirin. Kağıt üzerindeki görüntü gerçek bir görüntüdür.
Mercek ile nesne arasındaki mesafeyi ve mercek ile kağıt arasındaki mesafeyi ölçün. Merceğin odak uzaklığını belirlemek için ince mercek denklemini kullanın.
Kağıdı bir kenara koyun ve mercek ile nesne arasındaki mesafe merceğin odak uzaklığından daha az olana kadar nesneyi merceğe yaklaştırın.
Mercekten bakın: nesnenin büyütülmüş bir versiyonu görülmelidir. Bu görüntü sanal bir görüntüdür.
Dışbükey merceği içbükey mercekle değiştirin. İçbükey mercekten bakın: şimdi nesnenin büyütülmüş bir versiyonu görülebilir. Bu aynı zamanda sanal bir görüntüdür.
Kaynak: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Fizik ve Astronomi Bölümü, Fizik Bilimleri Fakültesi, Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, CA