Όταν το φως φτάνει στο όριο δύο μέσων, ένα μέρος του γυρίζει πίσω (ανάκλαση) και ένα μέρος περνά αλλάζοντας πορεία (διάθλαση). Η ενότητα δίνει τους νόμους τους, τον δείκτη διάθλασης n = c/υ και τον νόμο του Snell.
Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Ανάκλαση: στο όριο δύο μέσων μέρος του φωτός γυρίζει στο αρχικό μέσο. Σε λεία επιφάνεια η ανάκλαση είναι κατοπτρική (η παράλληλη δέσμη μένει παράλληλη), σε τραχιά έχουμε διάχυση.
Νόμοι ανάκλασης: η προσπίπτουσα, η ανακλώμενη και η κάθετη βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, και η γωνία ανάκλασης ισούται με τη γωνία πρόσπτωσης, θr = θa. Οι γωνίες μετριούνται από την κάθετη.
Διάθλαση: σε διαφανές μέσο με άλλη ταχύτητα, το φως που δεν ανακλάται περνά στο δεύτερο μέσο αλλάζοντας κατεύθυνση. Η γωνία της διαθλώμενης ακτίνας με την κάθετη λέγεται γωνία διάθλασης.
Δείκτης διάθλασης n = c/υ: καθαρός αριθμός, μεγαλύτερος από 1 σε κάθε υλικό· για τον αέρα παίρνεται ίσος με 1, για το κενό είναι 1 εξ ορισμού.
Νόμοι διάθλασης: οι τρεις ευθείες είναι στο ίδιο επίπεδο, και για μονοχρωματικό φως na·ημθa = nb·ημθb (νόμος του Snell). Σε μέσο με μεγαλύτερο n η ακτίνα πλησιάζει την κάθετη· στην κάθετη πρόσπτωση δεν αλλάζει κατεύθυνση· η πορεία είναι ίδια και αντίστροφα.
Στην αλλαγή μέσου η συχνότητα μένει σταθερή. Από c = λ₀f και υ = λf προκύπτει n = λ₀/λ, άρα λ = λ₀/n: το μήκος κύματος μικραίνει μέσα στο υλικό.
Η διάθλαση εξηγεί οφθαλμαπάτες, όπως τη ράβδο που φαίνεται σπασμένη στο νερό ή το ψάρι που φαίνεται πιο ρηχά. Ανάκλαση και διάθλαση συμβαίνουν σε όλα τα κύματα· τα ραδιοκύματα ανακλώνται σε μεταλλικά παραβολικά κάτοπτρα κεραιών, που τα στέλνουν σε μία κατεύθυνση ή τα εστιάζουν.
Για μονοχρωματικό φως που περνά από μέσο a σε μέσο b ισχύει na·ημθa = nb·ημθb. Αν το δεύτερο μέσο έχει μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης, η ακτίνα πλησιάζει την κάθετη· αν έχει μικρότερο, απομακρύνεται από αυτήν.
Αλλάζει η συχνότητα του φωτός όταν αλλάζει μέσο;
Όχι, η συχνότητα μένει ίδια. Αλλάζει η ταχύτητα, άρα και το μήκος κύματος: λ = λ₀/n. Επειδή n > 1, το μήκος κύματος μικραίνει όταν το φως μπαίνει σε υλικό από το κενό ή τον αέρα.
Ποια η διαφορά κατοπτρικής ανάκλασης και διάχυσης;
Στην κατοπτρική ανάκλαση, σε λεία στιλπνή επιφάνεια, μια παράλληλη δέσμη ανακλάται και μένει παράλληλη. Στη διάχυση, σε επιφάνεια με ανωμαλίες, οι ακτίνες σκορπίζουν προς πολλές διευθύνσεις. Γι' αυτό ο βρεγμένος δρόμος φαίνεται χειρότερα τη νύχτα από τον στεγνό.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.