Densità ottica si riferisce a come un'onda elettromagnetica può passare attraverso un materiale. Onde elettromagnetiche muoversi attraverso un materiale con una grande densità ottica più lentamente rispetto a uno con una minore densità ottica. La più bassa densità ottica pari a 1,0 è nel vuoto. Indice di rifrazione confronta quante volte più lente onde si muovono attraverso un dato materiale di un vuoto e dà un'indicazione diretta della densità ottica di un materiale. Perché le onde della luce cambia direzione quando cambiano velocità, densità ottica consente di sapere come un'onda di luce si piegano quando passa attraverso un materiale.
Istruzioni
• Posizionare il tuo forniture in un'area illuminata dal sole. Se non trovate una zona soleggiata lavoro, funzionerà anche una lampada da lavoro. Cercare la densità ottica di Pyrex, acqua, etanolo, plexiglass e vetro. (Vedi riferimento 1) Utilizzare queste informazioni per stimare quanto la luce si piega quando passa attraverso ciascuno di questi materiali.
• Cercare la densità ottica di Pyrex (la sostanza il tuo bicchiere è composto). (Vedi riferimento 1) Prevedere il modo in cui la luce si piega quando passa attraverso il bicchiere vuoto. Porre il becher in linea con la luce o il sole e prendere nota di dove esce il raggio.
• Riempire il becher con acqua e osservare come si muove il fascio di luce. La luce è ora passando per vetro e acqua, entrambi con le densità ottiche superiori dell'aria, così la luce rallenta e si piega.
• Riempire un secondo becher con l'etanolo e posizionarlo in linea con il bicchiere di acqua e il fascio di luce. Vedere se c'è una differenza nel modo in cui che la luce si piega quando si posiziona il becher di etanolo davanti il bicchiere d'acqua contro ponendo l'etanolo dietro l'acqua. L'acqua ha una densità ottica inferiore rispetto al vetro così quando la luce viaggia dall'acqua nell'etanolo che rallenta la luce, ma quando viaggia da etanolo all'acqua la luce accelera. Rimuovere i bicchieri.
• Posizionare il pezzo di plexiglass così la luce risplende direttamente attraverso di essa. Prendere nota di come la luce si piega. Posizionare il vetro davanti il plexiglass lasciando circa un pollice di spazio tra di loro e osservare il cambiamento nella rifrazione della luce. Ora passare le loro posizioni e osservare la differenza. Plexiglass ha una densità ottica inferiore rispetto al vetro così quando la luce va dal plexiglass nel bicchiere, la luce si rallenta, ma quando si viaggia dal vetro al plexiglass che accelera la luce.
Consigli & Avvertenze
- Minore densità ottica di un materiale, meno si piegherà la luce che passa attraverso il materiale. Utilizzare questo principio quando si prevedere quanto la luce si piega per ogni esperimento.
- Provare altri materiali se sono utili.
- Se si desidera usare la matematica per prevedere l'angolo che la luce si piega, usare la legge di Snell: Indice di rifrazione del materiale 1 x (seno) angolo di luce entra = indice di rifrazione del materiale 2 x angolo (sinusoidale) la luce esce.
- Coprire l'etanolo per evitare di respirare i fumi. Tornare a un contenitore chiuso, non appena hai finito con esso.
- Gestire il vetro con attenzione per evitare di romperlo.