Cel doświadczenia: Zilustrowanie zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia światła, przy użyciu strumienia wody jako tymczasowego światłowodu.
Przygotowanie:
1. Znajdź dużej wielkości butelkę po wodzie mineralnej.
2. Upewnij się, że masz dostęp do lasera.
3. Zorganizuj pomoc drugiej osoby - będzie potrzebna w trakcie doświadczenia.
Procedura:
1. Wybij niewielki otwór w ściance butelki blisko dna.
2. Upewnij się, że otwór znajduje się na pionowej części butelki.
3. Napełnij butelkę wodą.
4. Stan w miejscu, gdzie pod ręką masz wannę lub inne naczynie - będzie zbierać wodę wypływającą z butelki.
5. Poproś drugą osobę o zgasić światło w pomieszczeniu.
Prowadzenie doświadczenia:
1. Trzymając butelkę pionowo, skieruj laser na przeciwną stronę niż otwór.
2. Światło powinno "wchodzić" do strumienia wody i "podążać" wzdłuż jego zakrzywionego kształtu.
Obserwacje:
Zwróć uwagę na to, jak światło biegnie wzdłuż strumienia wody. Czy widzisz, że podąża za zakrzywieniem strumienia?
Zastanów się, dlaczego światło nie „opuszcza” strumienia, mimo że jest on zakrzywiony.
Wnioski:
Strumień wody działa jako tymczasowy światłowód, demonstrując zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia.
Światło, wpadając do strumienia pod odpowiednim kątem, zostaje „uwięzione” wewnątrz i podąża wzdłuż strumienia, zamiast opuszczać go.
Eksperyment ten daje praktyczne pojęcie o tym, jak działają światłowody, które są używane w technologii komunikacyjnej.
Doświadczenie polega na wykorzystaniu zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia światła w strumieniu wody. Kiedy światło wpada do strumienia wody pod odpowiednim kątem, zostaje ono "uwięzione" w strumieniu, poruszając się wzdłuż niego, zamiast opuszczać go. W tym eksperymencie strumień wody pełni funkcję światłowodu, prowadząc światło z jednego miejsca do innego. To zjawisko można zaobserwować, kiedy strumień wody jest zakrzywiony, a światło wciąż podąża wzdłuż jego kształtu, nie opuszczając go. To prosty i efektowny sposób na zilustrowanie działania światłowodów w praktyce.