Πέμπτη 19 Φεβρουαρίου 2015

Ολική εσωτερική ανάκλαση

Στο youtube βρήκα το παρακάτω βίντεο, όπου η δέσμη ενός laser γίνεται ορατή κατά τη διέλευσή της μέσα από το κολλοειδές διάλυμα που παρασκευάζεται διαλύοντας σε νερό λίγες σταγόνες αντισηπτικού Dettol (βρίσκεται στα φαρμακεία με το όνομα Dettol Sept):
Στην επόμενη φωτογραφία φαίνεται μια από τις προσπάθειές μου για αναπαραγωγή του φαινομένου. Η γωνία κάτω από τα ντουλάπια του εργαστηρίου αποδείχθηκε ικανοποιητικά σκοτεινή, ώστε να έχω καλή αντίθεση και πιο ορατά αποτελέσματα:
Οι δύο φωτεινές κηλίδες (πάνω δεξιά και κάτω αριστερά) στη φωτογραφία είναι τα ίχνη της δέσμης του laser μετά από ανάκλαση στο δεξιό μέρος της πλευρικής επιφάνειας του γυάλινου δοχείου, και μετά τη διάθλαση κατά την έξοδο της δέσμης από το αριστερό μέρος της πλευρικής επιφάνειας του γυάλινου δοχείου.
Καθώς Φυσική χωρίς μετρήσεις θα ήταν μάλλον μια σειρά θεαματικών ταχυδακτυλουργικών τρικ, σκέφτηκα να αναλύσω την εικόνα με το Tracker. Μπορούμε να επιβεβαιώσουμε κατ' αρχάς το νόμο της ανάκλασης με τη βοήθεια δύο οργάνων μέτρησης τύπου "μοιρογνωμόνιο" του Tracker:

Για τη διάθλαση στο δεξιό μέρος της πλευρικής επιφάνειας του γυάλινου δοχείου, βρίσκουμε:
Γωνία πρόσπτωσης : 52,3°
Γωνία διάθλασης : 30,5°
Συνεπώς από το νόμο του Snell βρίσκουμε το δείκτη διάθλασης του διαλύματος ως:

Για τη διάθλαση της δέσμης κατά την έξοδο από το διάλυμα η αντίστοιχη τιμή του δείκτη διάθλασης προέκυψε: n = 1,45, με τις διαφορές να θεωρούνται δικαιολογημένες αφού πρόκειται για μια πρόχειρη φωτογράφιση του φαινομένου, με το υγρό να μην βρίσκεται σε απόλυτη ηρεμία, ενώ και η καμπυλότητα του δοχείου επηρεάζει την ακρίβεια μέτρησης των γωνιών.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου