everything maths and science - C2B2A

everything maths and science - C2B2A everything maths and science - C2B2A

03.05.2013 Views

Uitgewerkte voorbeeld 4: Gebruik Snell se wet VRAAG ’n Ligstraal beweeg vanaf water na diamant met ’n invalshoek van 75 ◦ . Bereken die brekingshoek. Bespreek die betekenis van jou antwoord. OPLOSSING Stap 1: Bepaal die brekingsindekse van water en lug Vanaf Tabel 5.1 is 1,333 die brekingsindeks vir water en dié van diamant is 2,42. Ons weet alreeds die invalshoek, so ons kan nou van Snell se wet gebruik maak. Stap 2: Vervang die waardes en los op Volgens Snell se wet: Stap 3: Bespreek jou antwoord n1 sin θ1 = n2 sin θ2 1,33 sin 75 ◦ = 2,42 sin θ2 sin θ2 = 0,531 θ2 = 32,1 ◦ Die ligstraal beweeg deur ’n medium met ’n lae brekingsindeks na een met ’n hoë brekingsindeks. Daarom word die ligstraal na die normaal gebuig. Oefening 5 – 4: Snell se Wet 1. Stel Snell se wet. 2. Lig beweeg vanaf ’n area van glas na een van gliserien, met ’n invalshoek van 40 ◦ . lug gliserien a) Teken die invals- en gebreekte ligstrale in op die diagram en merk die invalsen brekingshoeke. b) Bereken die brekingshoek. Hoofstuk 5. Geometriese Optika 223

3. ’n Ligstraal beweeg vanaf silikon na water. As die ligstraal in die water ’n hoek van 69 ◦ vanaf die normaal na die gebreekte straal maak, wat is die invalshoek in silikon? 4. Lig beweeg vanaf ’n medium met n = 1,25 na een met n = 1,34, teen ’n hoek van 27 ◦ vanaf die normaal. a) Wat gebeur met die spoed van lig? Raak dit meer, minder, of bly dit dieselfde? b) Wat gebeur met die golflengte van lig? Raak dit meer, minder, of bly dit dieselfde? c) Word die lig gebuig na die normaal, weg van die normaal, of word dit nie gebuig nie? 5. Lig beweeg vanaf ’n medium met n = 1,63 na een met n = 1,42. a) Wat gebeur met die spoed van lig? Raak dit meer, minder, of bly dit dieselfde? b) Wat gebeur met die golflengte van lig? Raak dit meer, minder, of bly dit dieselfde? c) Word die lig gebuig na die normaal, weg van die normaal, of word dit nie gebuig nie? 6. Lig val ’n reghoekige prisma binne. Die prisma is omring deur lug. Die invalshoek is 23 ◦ . Bereken die weerkaatsinghoek en die brekingshoek. 7. Lig word gebreek by die skeidingsvlak tussen lug en ’n onbekende medium. As die invalshoek 53 ◦ en die brekingshoek 37 ◦ is, bereken die brekingsindeks van die onbekende tweede medium. 8. Lig word gebreek by die skeidingsvlak tussen ’n medium met ’n brekingsindeks van 1,5 en ’n tweede medium met ’n brekingsindeks van 2,1. As die invalshoek 45 ◦ is, bereken die brekingshoek. 9. ’n Ligstraal tref die skeidingsvlak tussen lug en diamant. As die invalstraal ’n hoek van 30 ◦ met die skeidingsvlak maak, bereken die hoek tussen die gebreekte straal en die skeidingsvlak. 10. Die invals- en brekingshoeke van 5 onbekende media is gemeet en word getoon in die onderstaande tabel. Gebruik jou kennis van Snell se wet om die onbekende media A-E te identifiseer. Gebruik Tabel 5.1 om jou te help. Medium 1 n1 θ1 θ2 n2 Onbekende Medium Lug 1,0002926 38 27 ? A Lug 1,0002926 65 38,4 ? B Vakuum 1 44 16,7 ? C Lug 1,0002926 15 6,9 ? D Vakuum 1 20 13,3 ? E 11. Zingi en Tumi het ’n ondersoek gedoen om ’n onbekende vloeistof te identifiseer. Hulle het ’n ligstraal op die onbekende vloeistof geskyn en die invalshoek verander en dan die ooreenstemmende brekingshoek se lesing geneem. Hulle resultate word getoon in die onderstaande tabel: 224 5.6. Snell se wet

Uitgewerkte voorbeeld 4: Gebruik Snell se wet<br />

VRAAG<br />

’n Ligstraal beweeg vanaf water na diamant met ’n invalshoek van 75 ◦ . Bereken die<br />

brekingshoek. Bespreek die betekenis van jou antwoord.<br />

OPLOSSING<br />

Stap 1: Bepaal die brekingsindekse van water en lug<br />

Vanaf Tabel 5.1 is 1,333 die brekingsindeks vir water en dié van diamant is 2,42. Ons<br />

weet alreeds die invalshoek, so ons kan nou van Snell se wet gebruik maak.<br />

Stap 2: Vervang die waardes en los op<br />

Volgens Snell se wet:<br />

Stap 3: Bespreek jou antwoord<br />

n1 sin θ1 = n2 sin θ2<br />

1,33 sin 75 ◦ = 2,42 sin θ2<br />

sin θ2 = 0,531<br />

θ2 = 32,1 ◦<br />

Die ligstraal beweeg deur ’n medium met ’n lae brekingsindeks na een met ’n hoë<br />

brekingsindeks. Daarom word die ligstraal na die normaal gebuig.<br />

Oefening 5 – 4: Snell se Wet<br />

1. Stel Snell se wet.<br />

2. Lig beweeg vanaf ’n area van glas na een van gliserien, met ’n invalshoek van<br />

40 ◦ .<br />

lug gliserien<br />

a) Teken die invals- en gebreekte ligstrale in op die diagram en merk die invalsen<br />

brekingshoeke.<br />

b) Bereken die brekingshoek.<br />

Hoofstuk 5. Geometriese Optika<br />

223

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!