3 Zajecia matematyczno - przyrodnicze

Cześć!
Dnia 24.11.2010 roku odbyły się kolejne zajęcia matematyczno przyrodnicze ;D

Temat zajęć brzmiał następująco: Załamanie światła czyli refrakcja - Kąt padania i odbicia światła.

Na początku zajęć pani Ania kazała nam znaleźć definicje załamania światła.

Oto definicja:
Załamanie światła : w fizyce to zmiana kierunku rozchodzenia się fali (refrakcja fali) związana ze zmianą jej prędkości, gdy przechodzi do innego ośrodka.
Zmiana prędkości powoduje zmianę długości fali, a częstotliwość pozostaje stała.




Załamanie występuje m.in. gdy światło przechodzi:
- z powietrza do wody
- z wody do powietrza
- ze szkła do powietrza
- z powietrza do szkła
- z warstwy powietrza gęstszego do rzadszego itd.




Następnie przystąpiliśmy do wykonywania zadań związanych z refrakcja światła:

Otóż wiadomo że prędkość światła wynosi c tylko i wyłącznie w próżni .
Jego prędkość w ośrodka materialnym oblicza się ze wzoru
V =c/n gdzie:
n- to bezwzględny współczynnik załamania ośrodka
c- to prędkość światła

Jako że dla próżni V = c to na próżni wynosi 1.
Widać zatem że bezwzględny współczynnik załamania danego ośrodka możemy obliczyć z prawa Snelliusa w przypadku gdy światło pada na ośrodek z próżni:
sin⁡α1/sin⁡α2 = (n 2)/(n 1) gdzie n2 > n1
W fizyce jest znana zasada , która mówi ze światło zawsze wybiera taka drogę która zajmie mu najmniej czasu .
W przypadku ośrodków jednorodnych jest to droga prosta czyli najkrótsza.
Natomiast w przypadku rożnych ośrodków swatko obiera drogę po łamanej. Jest tak dlatego ze woli ono nadłożyć drogi w ośrodku rzadszym optycznie ( gdzie porusza się szybciej i skrócić sobie drogię w ośrodku, w którym porusza się wolniej.

Jeśli promień światła pada z ośrodka gęstszego optycznie do ośrodka rzadszego
( n1>n 2)
To wtedy kat załamania będzie większy niż kat padania. Z prawa Snelliusa widzimy , ze możemy wyznaczyć taki kat padania, dla którego kat załamania jest równy 90 stopni ( promień załamany ślizga się wtedy po granicy ośrodków).
Oto obliczenia ( sinus kąta 90 stopni wynosi jeden):
sin⁡αg/sin⁡〖90 stopni 〗 = n2/n1
Czyli : sin αg = n2/n1


Kat padania , dla którego kat załamania jest prosty , to kat graniczny (αg).
Dla kątów większych od (αg) obserwujemy ciekawe zjawisko, zwane całkowitym wewnętrznym odbiciem .



Promień załamany pozostaje w ośrodku padania, tak jakby się w specyficzny sposób odbił.
Jest to jednak załamanie , ale kątem załamania większym niż 90 stopni ( rozwartym).

Pozdrawiamy
Elitarna 5!!!