Домашние задания: Физика

Задача по физике

1.Предположим, что свет генерируется во всех направлениях внутри материала с показателем преломления n, вырезанном в форме параллелепипеда. Материал окружён воздухом с единичным показателем преломления. Этот процесс происходит в светоизлучающем диоде. Чему равен угол конуса внутри материала, внутри которого лучи света могут выйти наружу с каждой стороны? ПОМОГИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА РЕШИТЬ ЗАДАЧУ ПО ФИЗИКЕ ОЧЕНЬ СРОЧНО
АМ
Айжан Мурзагулова
278
Объемный угол конуса с углом раствора ф: Ω = 2п*[(1 – cos(ф/2))] — см. Картинку 1
sin(ф/2) = 1/n. — предельный угол (ф/2) выходящих лучей (см. Картинку 2)
cos(ф/2) = sqrt(1 – (1/n)^2) ( вспомни тригонометрию)
Для конуса с углом ф в 1 среде объемный угол: Ω1 = 2п*[(1 – sqrt(1 – (1/n)^2))].
Поскольку источник — в кубе (параллелепипеде), то Свет выходит в 6 направлениях (в 6 граней). Значит, излучается в углы по Ω1 стерадиан на 6 граней: Ω1* = 6*Ω1 = 12п*[(1 – sqrt(1 – (1/n)^2))] = 12п*[(1 – sqrt(1 – (1/n)^2))].
Полная мощность: Ω° = 4п (полный угол сферы).
Тогда искомое отношение равно: Х = Ω1*/Ω° = 12п*[(1 – sqrt(1 – (1/n)^2))]/(4п) = 3*[(1 – sqrt(1 – (1/n)^2))] — что и требуется показать.
Для арсенида галлия: Х = 3*[(1 – sqrt(1 – (1/n)^2))] = {{ n = 3,6 }} = 3*((1 -sqrt(1 - (1/3.6)^2))) = 0.1181.
P. S. — Надеюсь, экзамена ещё не было ‼️????
А Андрей, конечно, шутит насчет того, что пьян. Отдыхает в Воскресенье!!
Нуркен Ермаханов
Нуркен Ермаханов
67 753
Лучший ответ
Предельный угол, падения, при котором свет может выйти из материала в воздух определяется так:
sinα = 1/n, где n - показатель преломления
sinα = 1/3,6 = 0,28
α ~ 16,1 градус.
Это и есть ответ.
ЖО
Жадыра Омаркулова
99 292
Айжан Мурзагулова А во второй задаче не знаете случайно как вывести формулу? из первой задачи мы понимаем, что угол конуса равен cos альфа= sqr1-1/n^2. А вот как вывести 3*(1-sqr1-1/n^2) не понимаю
Жадыра Омаркулова Простите, сейчас я пьян-с.

Похожие вопросы