ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣΔΙΑΘΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

1

Κάτι από τη καθημερινή μας ζωή.

Γιατί συμβαίνει αυτό;

2

Είναι το φαινόμενο της διάθλασης που συμβαίνει όταν το φως διέρχεται από διαφορετικά υλικά μέσα

που είναι διαφανή ή ημιδιαφανή π.χ. αέρα-νερό.

Χ

Χ΄

Ψ Ψ

α α΄

β

Αν n1 είναι το πρώτο υλικό και

n2 το δεύτερο τότε μέρος του φωτός που πέφτει στην

επιφάνεια που χωρίζει τα δύο υλικά ανακλάται και μέρος του φωτός συνεχίζει τη διαδρομή

της στο δεύτερο μέσο.

3

Χ

Χ΄

Ψ Ψ

α α΄

β

• Η γωνία α λέγεται προσπίπτουσα.

• Η γωνία α΄ ανάκλασης.

• Η γωνία β διάθλασης.

Π Α

Δ

• Π προσπίπτουσα ακτίνα

• Α ανακλώμενη ακτίνα

• Δ διαθλώμενη ακτίνα

Κάποιοι ορισμοί για την εξήγηση της διάθλασης

4

Τι παρατηρούμε στο φαινόμενο αυτό;

1) Η προσπίπτουσα ακτίνα, η διαθλώμενη ακτίνα και η ευθεία που περνά από το σημείο πρόσπτωσης και είναι κάθετος προς την επιφάνεια που χωρίζει τα δύο υλικά ανήκουν στο ίδιο επίπεδο.

2) Η γωνία διάθλασης είναι μικρότερη όταν το φως έχει μικρότερη ταχύτητα διάδοσης στο δεύτερο υλικό.

Δείτε τον πίνακα ταχύτητας του φωτός στην επόμενη διαφάνεια

5

124018,18διαμάντι

220426,15οινόπνευμα

225056,26νερό

299912,12αέρας

300.000,00κενό

Ταχύτητα φωτός σε km/sec

Υλικό

Η ταχύτητα του φωτός διαφέρει από υλικό σε υλικό. Στη περίπτωση των ποτηριών το φως διέρχεται από δύο

διαφορετικά υλικά. Τον αέρα και το νερό.

Τι σχέση όμως έχει αυτό; Το φως σύμφωνα με την αρχή του Fermat πάντοτε διαλέγει τη συντομότερη δυνατή διαδρομή.

6

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΑΡΧΗΣ ΤΟΥ FERMAT

ΣΤΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

Συνδεθείτε κάνοντας κλικ στο όνομα Fermat

1) Στο applet αυτό V1 και V2 είναι η ταχύτητα του φωτός σε δύο διαφορετικά υλικά. Η ταχύτητα μπορεί να αλλάξει αν γράψετε κάποιον αριθμό και πατήστε το πλήκτρο Enter.

2) Με το κουμπί Reset γίνεται επαναφορά στην αρχή.

3) Στη κάτω αριστερή γωνία επιλέγοντας την άσπρη σφαίρα μπορείτε σέρνοντας την με το ποντίκι να ορίσετε τη θέση που θα καταλήξουν οι φωτεινές ακτίνες,

7

Αφού μελετήστε τη λειτουργία του applet κάνετε κλικ εδώ

Κουμπί αλλαγής υλικών και πορείας

του φωτός

Ανακλώμενοφως

Διαθλώμενο φως

Αλλαγή γωνίας πρόσπτωσης

Αργή γρήγορη κίνηση

8

Κάνετε κλικ εδώ

Οπτική ίνα

Επιλέγοντας το σημείο Α και σέρνοντας με το ποντίκι κατευθύνετε τη δέσμη

φωτός είτε στο εσωτερικό της οπτικής ίνας είτε στο αριστερό μέρος της ίνας

Επιλέγοντας το σημείο Β και σέρνοντας το ποντίκι αλλάζετε τη γωνία

πρόσπτωσης. Α

Εσωτερικό ίνας

Δέσμη φωτός

Αέρας Αέρας

9

B

ΑΝΤΙΚΑΤΟΠΤΡΙΣΜΟΣ 1

Αρχική πορεία φωτός

Η καμπύλη γραμμή είναι αποτέλεσμα διαδοχικών διαθλάσεων του φωτός καθώς διέρχεται από στρώματα αέρα με διαφορετική ταχύτητα.

.

Αέρας

Έδαφος

Το έδαφος είναι ζεστό ενώ τα στρώματα του αέρα ψύχονται καθώς αυξάνει το ύψος.

10

Φωτογραφία από έρημα της Ναμίμπιας(Αφρική)

Η φωτογραφική μηχανή έχει δύο εικόνες: Η πρώτη προέρχεται από την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός ενώ η δεύτερη από την ολική ανάκλαση λόγω του

αντικατοπτρισμού(προηγούμενη περίπτωση με ζεστό έδαφος).Στο πάνω μέρος η έρημος φαίνεται να βρίσκεται στον ουρανό.

11

Η καμπύλη γραμμή είναι αποτέλεσμα διαδοχικών διαθλάσεων του φωτός καθώς διέρχεται από στρώματα αέρα με διαφορετική ταχύτητα.

Το έδαφος είναι κρύο ενώ τα στρώματα του αέρα θερμαίνονται καθώς αυξάνει το ύψος

ΑΝΤΙΚΑΤΟΠΤΡΙΣΜΟΣ 2

12

Η φωτογραφική μηχανή έχει δύο εικόνες: Η πρώτη προέρχεται από την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός ενώ η δεύτερη από την ολική ανάκλαση λόγω του αντικατοπτρισμού

(προηγούμενη περίπτωση με κρύο έδαφος). Η πόλη φαίνεται ανεστραμμένη στον ουρανό.

1900 Salern

Γαλλία

13

Πως βλέπει ο υδάτινος κόσμος.

Κάνετε κλικ εδώ και στο applet που εμφανίζεται κάνετε κλικ οπουδήποτε ή σέρνετε την οπτική δέσμη με το ποντίκι.

14

Πώς ένα ψάρι βλέπει τον κόσμο της ατμόσφαιρα

ΤΕΛΟΣ ΠΡΟΒΟΛΗΣ

ΑΡΧΗ

ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ

15