भाले से मछली: पानी में मुड़ता प्रकाश

एक शैक्षिक सिमुलेशन गेम। अनुमान लगाओ कि मछली असल में कितनी गहरी है, पानी में लेज़र का कोण, प्रतिबिंब से कितना नीचे निशाना लगाना है, किसी द्रव का अपवर्तनांक और वह कोण जिसके बाद प्रकाश पानी से बाहर नहीं निकलता; फिर प्रकाश का पीछा करो।

अपवर्तनप्रकाश

भाले से मछली

मछली कितनी गहरी है?

तैयार
प्रकाश का पीछा करने के लिए JavaScript चालू करो। निर्देश और हल किया उदाहरण पढ़े जा सकते हैं।
हवा में प्रकाशपानी में प्रकाशतुम्हारा अनुमानसतह, अभिलंब और पैमाना
तरंगेंn = d ÷ d_seen

समय

0.00 s

t

अपवर्तनांक

—

n

हवा में कोण

— °

θ₁

पानी में कोण

— °

θ₂

उसमें प्रकाश की चाल

— 10⁸ m/s

c ÷ n

शुरू करने से पहले अनुमान लगाओ

सब तैयार करने के लिए अपना अनुमान लिखो। उत्तर मिलने तक शुरू करो बंद रहता है।

अनुमान लगाओ कि प्रकाश कहाँ जाता है।

मिशन स्कोर—

हर उत्तर 2% के भीतर होना चाहिए: हर एक के 100 अंक। पहले ही प्रयोग में सही होने पर 50 और। प्रयोग शुरू होते ही गिना जाता है।

✓ सही उत्तर① पहली बार में

भाले से मछली कैसे खेलें

  1. एक प्रयोग चुनो और कार्ड पर गहराई, कोण या अपवर्तनांक पढ़ो।
  2. अभिलंब से कोण लेकर n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂, d = n·d_seen और sin θ_c = 1 ÷ n इस्तेमाल करो।
  3. अपना अनुमान लिखो और शुरू करो दबाओ। प्रकाश को सतह पार करते देखो।
  4. नारंगी मछली या किरण की तुलना असली मछली या सफ़ेद किरण से करो, यहाँ और नज़दीकी दृश्य में।

प्रकाश का अपवर्तन

निर्वात में प्रकाश 300 000 km/s से चलता है, पर पानी और काँच में धीमा। अपवर्तनांक n बताता है कितना धीमा: पानी के लिए 1.33, काँच के लिए लगभग 1.5। जब प्रकाश तिरछा एक माध्यम से दूसरे में जाता है, तो स्नेल के नियम से दिशा बदलता है: n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂, कोण अभिलंब से। धीमे माध्यम में जाते हुए वह अभिलंब की ओर मुड़ता है; निकलते हुए उससे दूर। इसीलिए गिलास में स्ट्रॉ टूटी दिखती है, तालाब असल से उथला दिखता है, और ऊपर से देखी मछली सतह के पास दिखती है: उसका प्रकाश पानी से निकलते समय मुड़ता है, और तुम्हारी आँख उसे सीधी रेखा में पीछे बढ़ा देती है। लगभग सीधे ऊपर से चीज़ें n गुना कम गहरी दिखती हैं। पानी के नीचे से प्रकाश तभी बाहर आता है जब वह सतह से क्रांतिक कोण sin θ_c = 1 ÷ n से कम पर मिले, पानी के लिए लगभग 49°; उससे ज़्यादा पर वह पूरा लौट आता है। प्रकाशीय तंतु प्रकाश को ऐसे ही फँसाते हैं, और लेंस, चश्मे और कैमरे सब अपवर्तन से काम करते हैं।

एक केंद्रित सीखने का मॉडल

हवा का n = 1 है। सतह समतल और शांत है; सिर्फ़ मुड़ना दिखाया है, हर पार पर आंशिक रूप से परावर्तित प्रकाश नहीं। गहराई वाले प्रयोग मछली से अभिलंब से 15° पर निकलती किरण बनाते हैं; d = n·d_seen का नियम लगभग सीधी किरणों पर लागू है। क्रांतिक कोण वाला प्रयोग प्रयोग के दौरान लैंप की किरण को 0° से 80° तक घुमाता है। प्रयोग दिखाई गई गति से चलते हैं। 2% के भीतर के उत्तर सही हैं।

भाषा बदलने पर तुम्हारा परीक्षण, अनुमान, प्रयास और रन बने रहते हैं।