Välkommen till Resurscentrums frågelåda!
Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.
8 frågor/svar hittade
Ljud-Ljus-Vågor [21267]
Fråga:
Hej jag fick inte svar på min fråga. Jag frågade INTE om lågan, jag frågade om VAD det är jag ser då jag ser luften "svaja" ovan en eld eller ovan sand i en varm öken tex....
Fråga:
Hej
Då man ser luften "röra" på sig ovan en eld eller i en varm öken. Vad är det man ser då? Man kan ju inte se luft eller värme, vad är det man ser? Har detta fenomen ett namn? Snälla svara på detta!
/Jennie A, Grevåker, Hammerdal
/Jennie A, Hammerdal
Svar:
Frågan (21265
) var lite tvetydigt formulerad. Med tillägget förstår jag att du syftar på hägringsfenomen, dvs brytningsfenomen i luft:
Det fenomen du syftar på är en tillämpning av fenomenet "undre hägring" i fråga 629
:
Hägring är ett optiskt fenomen som beror på ljusstrålarnas brytning och reflexion mot luftlager av olika täthet och som uppträder då atmosfärens brytningsindex varierar med höjden. (hägring
)
I fråga 4300
visas hur brytningsindex varierar med luftens densitet.
Om luften närmast marken är varmare så är densiteten lägre och därmed är brytningsindex lägre. Om ljuset från föremålet kommer in med en liten vinkel mot marken, så kommer ljuset att totalreflekteras (se fråga 9810
) -- samma sak som händer med ljus som faller in nerifrån mot en vattenyta, se fråga 13803
.
Den flimrande effekten uppkommer av luftens turbulens.
/Peter E
Nyckelord: hägring [4]; totalreflektion [8];
*
Ljud-Ljus-Vågor [19508]
Fråga:
Varför kan det inte bli en totalreflektion om ljuset går från ett tunnare till ett tjockare material?
/Veckans frågaUrsprunglig fråga:
Hej! Varför kan det inte bli en totalreflektion om ljuset går från ett tunnare till ett tjockare material?
/Isabelle D, Lindeborgsskolan, Malmö
Svar:
Formellt: Se fråga 9810
för ett uttryck för gränsvinkeln för totalreflexion. Om n2/n1 är > 1 har ekvationen ingen lösning eftersom sinus är maximalt 1.
Praktiskt: Se figuren nedan från ovanstående fråga. Även den omvända strålgången är möjlig. Infallsvinklar nära 90o tillåter lite transmission till det nedre (tätare) mediet.
Vid passage från tunnare till tätare medium ges reflektionen av Fresnels formler, se fråga 15480
. Observera att reflektionsförmågan enligt Fresnels formler går mot 100% då infallsvinkeln går mot 90o.
/Peter ENyckelord: totalreflektion [8];
*
Ljud-Ljus-Vågor [17147]
Fråga:
Hej. När jag hade en klocka på mig i badkaret märkte jag att vid en viss vinkel så kunde jag inte längre se displayen utan ytan blev som en spegel. Vad beror det på?
/Tikki A, Rinmangymnasium, EskilstunaSvar:
Tikki! Intressant observation! Det borde vara totalreflektion, se nedanstående figur. Problemet är att man får totalreflektion om ljuset går från ett tätare (högre brytningsindex) till ett tunnare medium. Om vi förutsätter att din klocka inte läcker så går strålar från urtavlan från luft till glas och vidare till vatten. Glaset begränsas av planparallella ytor, så glaset ger ingen netto-effekt (se fråga 16457
).
Om du betraktar urtavlan i vattnet nästan från sidan (stor infallsvinkel i) så finns inga strålar som kommer från urtavlan. Det finns nämligen en gränsvinkel som definierar ett område (grått i figuren) där inga strålar från urtavlan kan komma ut. Se fråga 9810
för hur man beräknar gränsvinkeln.
Det du ser i det grå området är alltså precis vad du antyder: en spegelbild. Det är alltså ljusstrålar från vattnet som totalreflekteras och kommer ut i riktningar med stor infallsvinkel i.
/Peter ENyckelord: ljusbrytning [25]; totalreflektion [8];
*
Ljud-Ljus-Vågor [16611]
Fråga:
Vad händer med bilden när den går igenom en kikare som den i länk 1?
/Patrik L, Nya Elementar, BrommaSvar:
Patrik! Det finns en bra beskrivning i Porro_prism
. Två speglingar (totalreflektion) bevarar vänster/höger och vänder bilden upp-och-ner. Eftersom systemet med två positiva linser också vänder bilden upp-och-ner, så blir slutresultatet en rättvänd bild.
/Peter E
Nyckelord: teleskop [10]; totalreflektion [8]; 1 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Binocular-optics.png
*
Ljud-Ljus-Vågor [15480]
Fråga:
Hej!
Det verkar som om andelen reflekterat ljus när man speglas i en glasruta ökar med ökande infallsvinkel.
Stämmer iakttagelsen och följer andelen någon enkel(?) formel?
(En möjlighet annars är ju att vid infallsvinkel 0 grader så skulle utifrån kommande ljus spela större roll och "dränka det reflekterade mera effektivt" så att det tycks relativt svagare än det är och snett infallande, utifrån kommande ljus kanske försvagas i glasrutan p g a längre väg i glas.)
/Thomas Å, Arlandagymnasiet, MärstaSvar:
För vinkelrätt infall mot en gränsyta mellan brytningsindex 1 (vakuum) och n är reflektionsförmågan R
R = (n-1)2/(n+1)2
För glas med n=1.5 får vi
R = (0.5)2/(2.5)2 =(1/5)2 = 0.04 = 4%
För snett infall ökar reflektionen med ökande infallsvinkel (mäts i förhållande till normalen på gränsytan) om vi kan bortse från polarisationen. Uttrycket är inte allför komplicerat, se nedanstående figur från Fresnel_equations
. Figuren visar reflektionskoefficienten som funktion av infallsvinkeln dels för ljus från ett tunnare till ett tätare medium (n1 < n2) och från ett tätare till ett tunnare medium (n1 > n2). I det senare fallet får man totalreflektion från en viss gränsvinkel. De båda kurvorna i varje diagram är infallande strålens polarisation.
/Peter ENyckelord: ljusreflektion [17]; totalreflektion [8]; #ljus [63];
*
Ljud-Ljus-Vågor [13803]
Fråga:
1) Om man håller i ett glas fyllt med vatten och tittar uppifrån ser man endast fingrarna som är ovanför vattenytan. Fingrarna som är "under" vattenytan syns inte, varför?2) Om man doppar fingret i ett glas med vatten ser fingrarna större ut, varför? Beror det på att ljusstrålarna träffar samma punkt, eftersom glaskroppen är böjd?
Tack!
/Setareh A, Sigrid rudebecks gymnasium, Göteborg
Svar:
1 Det beror på att de ljusstrålar som skulle gått från fingertoppen till ditt öga totalreflekteras (fenomenet kan stavas reflexion eller reflektion enligt Svenska akademins ordlista) i vattenytan, och kommer därför inte fram till ditt öga, se figuren. Brytningslagen säger
n1*sin(i) = n2*sin(r)
där n1 och n2 är respektive mediers brytningsindex. För vatten är brytningsindex ungefär 1.3 och för luft 1.0. Gränsvinkeln (när r=90o) för brytning ges då av
1.3*sin(i) = 1.0*sin(90o) dvs
sin(i) = 1/1.3 = 0.77, i = 50o
Se även länk 1 och snackset Totalreflektion under länk 2. Reflection and Refraction
är en bra animering av reflektionslagen.
2 Ja, det beror på glas/vatten kroppens form. Den (egentligen glasets yttre yta) fungerar som en positiv lins (vanligt förstoringsglas).
/Peter ESe även fråga 9810
Nyckelord: totalreflektion [8]; ljusbrytning [25]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/phyopt/totint.html
2 http://snacks.fysik.org/showSnack.asp?id=46
*
Blandat [629]
Fråga:
Varför blir vissa hägringar, så kallade "luftslott"
eller "fata morgana" upp och nervända?
/ Svar:
Hägringar uppkommer då det finns skikt av luften som har mycket olika temperatur. Ljuset bryts när det går från ett skikt till ett annat och effekten blir att skiktet kan fungera som en spegel. Anledningen till brytningen är att om luftskikten har olika temperatur, så har de olika densitet och därmed olika brytningsindex.
Uppkomsten av en "undre" hägring förklaras i bilden nedan. Om luften närmast marken är varmare så är densiteten lägre och därmed är brytningsindex lägre. Om ljuset från föremålet kommer in med en liten vinkel mot marken, så kommer ljuset att totalreflekteras - samma sak som händer med ljus som faller in nerifrån mot en vattenyta, se fråga 13803
.
En "övre" hägring (hägringen är ovanför den direkta bilden av föremålet - föremålet kan tom vara osynligt under horisonten) uppkommer på samma sätt förutom att luften nära marken är kallare än luften ovanför (en s.k. inversion).
Observera: Du har säkert sett hur asfalten blir helt
blank på långt håll en varm sommardag. Det beror på att himlen "speglar
sig" i luftskikten. Det som ser ut som vågor, eller darrningar, är luftvirvlar.
Att bilden blir upp och ner är samma fenomen som att spegelbilden
i en sjö av träden vid strandkanten blir upp och ner.
Läs: Boken "Varför är himlen blå"
av Göran Grimvall innehåller en trevlig beskrivning av olika
typer av hägringar. Se även artikeln om hägringar i Ufologiskt misstolkningslexikon online
, hägring
, Hägring
Mirage
och länk 1 nedan.
//lpeNyckelord: hägring [4]; totalreflektion [8]; 1 http://science.howstuffworks.com/mirage.htm
*
Ljud-Ljus-Vågor [9810]
Fråga:
Gränsvinkeln för totalreflektion sägs vara då den brutna linjen bildar
90 grader med ytnormalen. Inträffar totalreflektion verkligen då eller
måste infallsvinkeln vara större än detta gränsvärde?
/Sebastian J, VasaSvar:
Totalreflektion är ett fenomen, då ljusstrålar reflekteras i en gränsyta mellan två medier med olika optisk täthet. Om ljuset kommer från det optiskt tätare materialet, finns vid tillräckligt stor infallsvinkel inget utrymme för en bruten stråle i det optiskt tunnare mediet, och allt ljus reflekteras tillbaka in i det optiskt tätare mediet, se nedanstående figur från Totalreflexion
.
q betecknar infallsvinkeln (vinkeln mot normalen). Gränsvinkeln för totalreflektion är (brytningslagen):
qc = sin-1(n2/n1)
Här antas om brytningsindexen för de båda medierna att
n1 > n2 .
Totalreflektion inträffar då q > qc, gränsen är alltså då utgångsvinkeln är 90o.
/KS/lpeNyckelord: totalreflektion [8]; ljusbrytning [25]; #ljus [63];
*
Om du inte hittar svaret i databasen eller i
Sök i svenska Wikipedia:
|
- fråga gärna här.
Lista ämnenTill diskussionsforumAndra informationskällorAndra frågelådor
Frågelådan innehåller 7544 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2021-01-04 11:36:52.
***
sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora