اصول و مبانی

همانطور كه مي دانيد ، هر گاه نور از محيط شفافی وارد محيط شفاف غلیظ تری شود، شكست پيدا كرده و به خط عمود نزديكترمي شود و به عکس، اگر وارد محیط شفاف رقیق تری شود، از خط عمود دورتر می شود. اگر زاویه ی تابش (زاویه ی پرتو فرودی با خط عمود بر سطح تماس دو محیط) را i و زاویه ی شکست (زاویه ی پرتو شکسته شده با خط عمود بر سطح تماس دو محیط) را r بنامیم، نسبت ضریب شکست محیط دوم به اول، برابر نسبت sin r به sin i است. (قانون اسنل-دکارت). چون محیط اول در آزمایش ما هواست، می شود با تقریب خوبی ضریب شکست آن را برابر 1 در نظر گرفت و در نتیجه ضریب شکست محیط دوم (در آزمایش ما قطعات شفاف پلکسی) برابر نسبت sin r به sin i است. از طرفی، اگر محیط دوم هوا باشد، با باز کردن زاویه ی تابش، پرتو شکست از خط عمود دور و دورتر می شود تا زاویه ی شکست به 90 درجه می رسد. یعنی، پرتو شکست مماس بر سطح تماس دو محیط خارج می شود. به زاویه ی تابش در این شرایط «زاویه ی حد» می گویند که به وضوح فقط برای عبور نور از محیط غلیظ به رقیق تعریف می شود و نه برعکس آن. اگر زاویه ی تابش از زاویه ی حد بزرگتر باشد، بنا به قانون اسنل-دکارت زاویه ی شکست موهومی می شود و پرتو شکستی وجود نخواهد داشت. در عوض، شاهد پدیده ی بازتاب کلی خواهیم بود؛ یعنی، بازتاب نور از مرز دو محیط در داخل محیط غلیظ تر.

هدف آزمایش

• آشنایی با پدیده ی شکست نور
• مفهوم دیوپتر
•  پدیده ی بازتاب کلی