3. uzdevums

Dimants ir plaši izmantots materiāls dārgās un krāšņās rotaslietās. Gaismas stars no gaisa pāriet dimantā, krišanas leņķis ir 50°. Gaisma dimantā izplatās ar ātrumu 1,2 · 108 m/s.

a) Kāds ir dimanta relatīvais laušanas koeficients?
b) Aprēķini laušanas leņķi.
c) Uzzīmē staru gaitu uz robežvirsmas, gaismai pārejot no gaisa dimantā!

Atrisinājums

1. solis
a) Gaisma gaisā izplatās ar ātrumu c = 3,0 · 108 m/s, bet dimantā gaisma izplatās ar mazāku ātrumu. Ātrumu attiecību v1/v2 sauc par gaismas laušanas koeficientu. Šajā situācijā v1 = c > = 2,5

Tālāk

2. solis

b) Laušanas leņķi iespējams noteikt pēc laušanas likuma:
, kur α – krišanas leņķis, β – laušanas leņķis, n21 – gaismas laušanas koeficients.
Izsakām laušanas leņķi => => =18°

Tālāk

3. solis

c) Veidojam konstrukciju gaismas pārejai no gaisa dimantā. Uzzīmējam virsmu, uz kuras notiek gaismas laušana, un novelkam perpendikulu pret robežvirsmu.

Tālāk

4. solis
Attēlojam krītošo gaismas staru 50° leņķī.


Tālāk

5. Solis
Gaismas stars uz robežvirsmas tiek lauzts un laušanas leņķis ir 18°. Tad tas jāiezīmē zīmējumā.

Atbilde:
Dimanta laušanas koeficients n = 2,5. Dimanta laušanas leņķis ir 18°, ja gaismas stara krišanas leņķis ir 50°.