Optiske fænomener - SRO

Indledning

Jeg har valgt at beskæftige mig med opgaveformulering nr. 2. Det omhandler brydningsloven og regnbuen. Vi lavede på klassen et forsøg om bestemmelse af brydningsindekset for akrylplast, og dette forsøg skal inddrages i opgaven. Til forsøget skal der laves noget databehandling som også skal indgå i denne opgave, hvorved der skal dokumenteres hvorvidt forsøgsresultaterne bekræfter teorien om lysets brydning. Der skal desuden laves en matematisk udledning af Snells lov samt teorien for regnbuen, ud fra den matematiske udledning skal der udføres en analyse af regnbuens farvespektrum.

Abstract

This paper deals with physics and mathematics. The paper explores light and optical phenomena, Snell’s law and the theory of rainbows. In the paper there is a mathematical discharge of Snell’s law. The paper also looks at a test we did in physics. We examined the reflection of light in a given material and discussed the results in the theory of the reflection of light. The paper falls into four parts. The first section is about Snell’s law. Secondly the attempt we did in physics. The third section deals with the mathematical discharge of Snell’s law. And finally the last section is about the theory of the rainbow.

The paper confirms Snell’s law of reflection and how it takes effect in the nature. It determines that a raindrop refracts light and shows us the colour of the rainbow in the range of 42, 7 and 40, 4 degrees.

Brydningsloven

Brydningsloven siger at når lyset passerer et medie til et andet, byrdes lyset i grænsefladen mellem de to medier. Illustrationen viser vinklen i som er indfaldsviklen og vinklen b som er brydningsvinklen. Når lysbølgerne krydser grænsefladen, bevarer bølgerne deres frekvens, men fordi hastigheden er lavere i medie 2, bliver bølgelængden kortere. Da bølgetop og – dal indtræffer samtidigt på begge sider af grænsefladen, forlader planbølgen grænsefalden i en ændret vinkel b fra grænsefladens normal i. Lysets brydning opstår, fordi lysets fart ændres, lyset har ikke samme fart i de to medier. Her gælder det, at hvis lyset brydes i medie 1, hvor hastigheden er v til det andet medie 2, hvor hastigheden er v sin(i) sin() v v Brydningsforholdet: Brydningsindeks (n): C er lysets hastighed i vakuum.

Udledning af brydningsforholdet: Eksempel på beregning af brydningsindeks, brydningsvinkel b og indfaldsviklen i: Når lys bevæger sig fra luft til vand. sin() sin() Brydningsindekset (n) er altså 1,33.