ΑνΑκλαση και διAθλαση του φωτΟΣ

Παρουσίαση με θέμα: "ΑνΑκλαση και διAθλαση του φωτΟΣ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΑνΑκλαση και διAθλαση του φωτΟΣ
23/11/2018 ΑνΑκλαση και διAθλαση του φωτΟΣ Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

2 ένα μέρος της ανακλάται προς το αρχικό μέσο διάδοσης, ενώ
Όταν μία φωτεινή δέσμη, που διαδίδεται σε ένα μέσο διάδοσης, συναντήσει τη διαχωριστική επιφάνεια, που χωρίζει αυτό το μέσο από ένα άλλο, τότε ένα μέρος της ανακλάται προς το αρχικό μέσο διάδοσης, ενώ ένα άλλο μέρος διαθλάται. 23/11/2018 Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

3 Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ολική ανάκλαση.
23/11/2018 Υπάρχει όμως και το ενδεχόμενο να μην υπάρχει καθόλου διάθλαση, αλλά μόνο ανάκλαση! Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ολική ανάκλαση. Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

4 γωνία πρόσπτωσης θπ γωνία ανάκλασης θα γωνία διάθλασης θδ Τι λέμε:
H πορεία μιας ακτίνας είναι αντιστρεπτή. 23/11/2018 Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

5 Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης, δηλ.
23/11/2018 Νόμοι ανάκλασης 1ος νόμος Η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη και η κάθετη βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. 2ος νόμος Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης, δηλ. Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

6 Γιατί το μολύβι στο νερό φαίνεται σπασμένο;
Διάθλαση του φωτός Γιατί το μολύβι στο νερό φαίνεται σπασμένο; Οι ακτίνες από μία φωτεινή πηγή που βρίσκεται στο νερό, όταν βγαίνουν στον αέρα, εκτρέπονται από την πορεία τους. Αυτό μας κάνει να βλέπουμε τη φωτεινή πηγή πιο ψηλά από ό,τι πραγματικά βρίσκεται. 23/11/2018 Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

7 23/11/2018 Από τον αέρα στο νερό Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

8 23/11/2018 Από το νερό στον αέρα Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

9 Η αλλαγή της ταχύτητας του φωτός σε διαφορετικά μέσα.
Αιτία της διάθλασης: Η αλλαγή της ταχύτητας του φωτός σε διαφορετικά μέσα. Μηχανικό μοντέλο διάθλασης: Αμαξάκι από άσφαλτο σε γρασίδι ή στρατιώτες σε παράταξη. 23/11/2018 Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

10 Τι προβλέπει στην περίπτωση αυτή το μηχανικό μοντέλο;
Τι συμβαίνει όταν η φωτεινή ακτίνα πέφτει κάθετα στη διαχωριστική επιφάνεια; Τι προβλέπει στην περίπτωση αυτή το μηχανικό μοντέλο; Τι γίνεται στην πραγματικότητα; Δεν συμβαίνει διάθλαση! 23/11/2018 Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

11 Δείκτης διάθλασης n ενός μέσου
23/11/2018 Δείκτης διάθλασης n ενός μέσου όπου: c0 η ταχύτητα του φωτός στο κενό (ή αέρα) και c η ταχύτητα του φωτός στο μέσο. Για κάθε μέσο: οπότε κάθε μέσο έχει: η > 1 (η = 1, για το κενό ή για τον αέρα) Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

12 οπτικά πυκνότερο = μεγαλύτερος δείκτης διάθλασης.
23/11/2018 Για ένα μέσο: οπτικά πυκνότερο = μεγαλύτερος δείκτης διάθλασης. Επειδή n=c0/c, ο δείκτης διάθλασης n ενός μέσου είναι αντιστρόφως ανάλογος της ταχύτητας του φωτός c στο μέσο αυτό. Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

13 ΝΟμοΣ τηΣ διΑθλασηΣ (ΝΟμος του Snell)
23/11/2018 ΝΟμοΣ τηΣ διΑθλασηΣ (ΝΟμος του Snell) Όταν φωτεινή ακτίνα περνάει από ένα μέσο α (π.χ. αέρας) μέσα σε ένα άλλο μέσο β (π.χ. γυαλί), που έχει μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης (ηβ > ηα), τότε η γωνία θβ < θα, δηλ. η διαθλώμενη ακτίνα κάμπτεται και πλησιάζει την κάθετο. Αν ηα < ηβ  θα > θβ Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

14 23/11/2018 Επειδή η πορεία μιας φωτεινής ακτίνας είναι αντιστρεπτή, στην αντίστροφη πορεία της συμβαίνουν τα αντίθετα. Όταν φωτεινή ακτίνα περνάει από οπτικά πυκνότερο σε αραιότερο μέσο, τότε η γωνία θα < θβ, δηλ. η διαθλώμενη ακτίνα κάμπτεται και απομακρύνεται από την κάθετο. Αν ηα > ηβ  θα < θβ Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

15 nνερού=1,33 nγιαλιού=1,7 nδιαμαντιού=2,4
23/11/2018 nνερού=1,33 nγιαλιού=1,7 nδιαμαντιού=2,4 Η εκτροπή της διαθλώμενης ακτίνας από την ευθύγραμμη διάδοση είναι τόσο μεγαλύτερη, όσο το μέσο έχει μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης Θυμηθείτε το μοντέλο με το αμαξάκι Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

16 23/11/2018 Για την ακρίβεια, ο νόμος του Snell συνδέει τους δείκτες διάθλασης όχι με τις γωνίες πρόσπτωσης και διάθλασης, αλλά με τα ημίτονά τους. Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

17 Ολλανδός μαθηματικός και αστρονόμος.
23/11/2018 Willebrord Snell ( ) Ολλανδός μαθηματικός και αστρονόμος. Έγινε διάσημος για την ανακάλυψη του νόμου της διάθλασης, που σήμερα έχει το όνομά του. Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

18 Η αρχή του ελάχιστου χρόνου
23/11/2018 Η αρχή του ελάχιστου χρόνου Άμμος Νερό Μπορούμε να ερμηνεύσουμε τη διάθλαση του φωτός με την αρχή του ελάχιστου χρόνου. Στο πάνω σχήμα, ο ναυαγοσώστης, για να φτάσει στο άτομο σε κίνδυνο, επιλέγει όχι τη διαδρομή ΑΒ, αλλά τη διαδρομή ΑΓΒ, που είναι διαδρομή ελάχιστου χρόνου. Γιατί; Στο κάτω σχήμα το φως «επιλέγει» τη διαδρομή ΑΓΒ, που είναι διαδρομή ελάχιστου χρόνου. Αέρας Νερό Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

19 Την αρχή του ελάχιστου χρόνου διατύπωσε ο γάλλος μαθηματικός Fermat.
23/11/2018 Την αρχή του ελάχιστου χρόνου διατύπωσε ο γάλλος μαθηματικός Fermat. Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

20 Τι συμβαίνει όταν το φως αλλάζει μέσο;
23/11/2018 Τι συμβαίνει όταν το φως αλλάζει μέσο; Όταν το φως περνάει από ένα μέσο σε ένα άλλο: η συχνότητά του f δεν αλλάζει (παραμένει σταθερή ίση με τη συχνότητα της πηγής). Γιατί; αλλάζει όμως το μήκος κύματός του λ. Γιατί; Πώς το εξηγούμε; Όριο Αραιότερο μέσο Πυκνότερο μέσο Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

21 Όταν το φως περνάει από ένα μέσο σε ένα άλλο:
αλλάζει η ταχύτητά του, και αφού c = λ f, (f=ct) θα αλλάζει και το μήκος κύματος λ. Ισχύει: και αλλά οπότε ή Από την τελευταία σχέση  αν η2 > η1 τότε λ1 > λ2 23/11/2018 Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

22 Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης
23/11/2018 Τι μάθαμε Μία φωτεινή δέσμη, στη διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων, εν μέρει ανακλάται και εν μέρει διαθλάται. Η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης Αιτία της διάθλασης: η αλλαγή της ταχύτητας του φωτός σε διαφορετικά μέσα. Δείκτης διάθλασης n: Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου

23 Όταν το φως περνάει αλλάζει μέσο: η συχνότητά του f δεν αλλάζει.
23/11/2018 Όταν φωτεινή ακτίνα περνάει από αραιότερο σε πυκνότερο μέσο, η διαθλώμενη ακτίνα πλησιάζει την κάθετο. Αντίστροφα, από πυκνότερο σε αραιότερο μέσο, η διαθλώμενη ακτίνα απομακρύνεται από την κάθετο. Όταν το φως περνάει αλλάζει μέσο: η συχνότητά του f δεν αλλάζει. αλλάζει όμως το μήκος κύματός του λ. Ισχύει: Αγησίλαος Πετρόπουλος Φυσικός 1ο Γυμνάσιο Κορίνθου