OPTIKA Lom svetla Ak svetlo prechdza z jednho

OPTIKA

Lom svetla Ak svetlo prechádza z jedného optického prostredia do druhého optického prostredia, (vzduch – voda, voda – vzduch) mení svoj smer – láme sa.

Svetlo sa šíri priamočiaro, po dopade svetelných lúčov na rozhranie s priehľadným optickým prostredím (hladina vody, okenné sklo) sa časť lúčov odrazí podľa zákona odrazu a časť lúčov prenikne do druhého prostredia.

Lom svetla Ak majú dve optické prostredia rozdielne vlastnosti, pri prechode lúčov ich rozhraním nastane zmena smeru šírenia svetla – lom svetla.

Prečo sa svetlo láme? Keď prechádza svetlo do iného optického prostredia, mení sa jeho rýchlosť. Rýchlosť šírenia svetla v niektorých priehľadných prostrediach: vzduch (približne vákuum) 300 000 km/s voda 225 000 km/s sklo (obyčajné) 200 000 km/s diamant 125 000 km/s

Ako sa svetlo láme? k α α´ v 1 v 2 Svetlo zmení smer svojho šírenia, keď prechádza rozhraním medzi dvoma prostrediami s rôznou optickou hustotou. Čím väčší je uhol dopadu α , tým väčší je pre dané dve prostredia uhol lomu β. k – kolmica dopadu β α - uhol dopadu α´- uhol odrazu β - uhol lomu

Láme sa svetlo vždy ? Ak je uhol dopadu 0°, svetlo sa nebude lámať. v 1 v 2

Zákon lomu Ak prechádza svetlo z opticky redšieho prostredia do opticky hustejšieho prostredia, láme sa ku kolmici. Ak prechádza svetlo z opticky hustejšieho prostredia do opticky redšieho prostredia, láme sa od kolmice.

vzduch voda α α v 1 v 2 β β voda vzduch v 1 > v 2 α > β v 1 < v 2 α < β ku kolmici od kolmice

Index lomu n = 1, 33 voda n = 1, 5 sklo n = 2, 4 diamant

Zámennosť lúčov Prechod svetla z jedného prostredia do druhého sa vždy riadi zákonom lomu – nezáleží na tom, ktorým prostredím prechádza svetlo ako prvým. Hodnoty uhlov dopadu a lomu sa vymenia, keď svetlo prechádza z jedného prostredia do druhého opačným smerom. vzduch sklo vzduch

Medzný uhol voda Pri lome svetla od kolmice je uhol lomu β > α. αm β vzduch Zväčšovaním uhla dopadu α dôjdeme postupne k hodnote β = 90° a svetelný lúč sa bude šíriť pozdĺž rozhrania. Tento uhol sa nazýva medzný uhol α m. Ak je α > αm , nastáva úplný odraz svetla.

Úplný odraz svetla

Medzný uhol ROZHRANIE Medzný uhol voda – vzduch 49° sklo - vzduch 42° diamant - vzduch 24° Veľmi malý medzný uhol pri prechode svetla rozhraním diamant – vzduch spôsobuje, že má diamant taký krásny lesk.

Úplný odraz tiež spôsobuje zrkadlový lesk bubliniek vo vode, zrkadlový obraz predmetov pri pozorovaní hladiny vody zospodu.

Optické klamy Lom svetla spôsobuje rôzne optické klamy (ilúzie) vnímané okom.

Čo vidíme? Svetlo odrazené od ceruzky sa láme pri prechode z vody do vzduchu a dopadne do oka, oko si vytvorí z predĺženia vychádzajúcich lúčov zdanlivý obraz ponorenej časti ceruzky – ceruzka sa javí ako zlomená.

Čo vidíme? Kameň K na dne potoka vidíme posunutý spolu s dnom vyššie než je v skutočnosti. Svetlo odrazené od kameňa sa láme pri prechode z vody do vzduchu a dopadne do oka – svetelný lúč oko vníma akoby zdanlivo vychádzal z bodu K 1.

Podobne pri pozorovaní ryby vo vode vidíme jej obraz na predĺžení lúčov, ktoré sa lámu na rozhraní a dopadajú do oka.

Vnímanie zdanlivého obrazu platí aj opačne – potápač pod hladinou vody vidí predmety a postavy posunuté oproti skutočnej polohe.

ÚLOHA 1 Zasiahne rybár rybu, ak bude mieriť do miesta, kde ju pozoruje?

RIEŠENIE Nezasiahne, lebo v tomto mieste vidí iba zdanlivý obraz ryby. Skutočná ryba je nižšie ako ju vidí rybár.

ÚLOHA 2 Ktorú rybu vidí muž na brehu a ktorá ryba je skutočná? A B

RIEŠENIE Muž na brehu vidí rybu A, skutočná je ryba B. A B

ÚLOHA 3 Na obrázkoch sú 3 telesá zo skla, na ktoré dopadajú svetelné lúče. Narysuj do predlohy obrázka lomené a odrazené lúče k dopadajúcim lúčom. lomené lúče rysuj iba približne (podľa lomu od kolmice alebo ku kolmici).

RIEŠENIE Odrazené lúče zvierajú rovnaký uhol ako dopadajúce lúče, lúče prechádzajúce sklom sa lámu ku kolmici. Ak je uhol dopadu 0°, lúč sa neláme.

ZDROJE : Lapitková, Koubek, Morková: Fyzika pre 8. ročník ZŠ, 2012 Janovič, Chalupková, Lapitková: Fyzika pre 9. ročník ZŠ, 2000 Zdenka Baková Planéta vedomostí Phet simulácie Video: Langmaster - Fyzika, youtube. com Obrázky: Google