Νίκος Παπασταματίου, Σχολικός Σύμβουλος κλ ΠΕ04, Φεβρουάριος 2008

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΟΠΤΙΚΗΣΜΕ ΑΠΛΑ ΥΛΙΚΑ

1. Ανάκλαση σε επίπεδο κάτοπτρο2. Ανάκλαση σε κοίλο κάτοπτρο3. Ανάκλαση σε κυρτό κάτοπτρο4. Διάθλαση5. Φαινομενική ανύψωση αντικειμένου6. Συγκλίνων φακός7. Σχηματισμός ειδώλου σε σκοτεινό

θάλαμο8. Το πείραμα του Νεύτωνα9. Φάσμα χρωμάτων

καθρέπτης

επιφάνεια ανάκλασης

Ανάκλαση δέσμης φωτός

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

γνώμονας

προσπίπτουσα ακτίνα

ανακλώμενηακτίνα

κάθετη

καθρέπτης

θ1θ2

γωνία πρόσπτωσης θ1 = γωνία ανάκλασης θ2

Ανάκλαση δέσμης φωτόςΔιάγραμμα ακτίνων

θ1= θ2= 40o

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

επιφάνεια ανάκλασης καθρέπτη

ακτίνες ανακλώμενης δέσμης

ακτίνες προσπίπτουσας

δέσμηςφανταστικό είδωλο

Σχηματισμός ειδώλου από επίπεδο καθρέφτη Διάγραμμα ακτίνων

αντικείμενο

παρατηρητής

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

κοίλο κάτοπτρο

χτένα

Ανάκλαση σε κοίλο κάτοπτρο

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Συγκλίνουσες δέσμες φωτόςΔιάγραμμα ακτίνων

f

προσπίπτουσες ακτίνες

εστία Εσυγκλίνουσες ακτίνες

κορυφή κατόπτρου

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Σχηματισμός ειδώλου από κοίλο κάτοπτρο Διάγραμμα ακτίνων

φανταστικό είδωλο

αντικείμενο

Ε

παρατηρητής

πραγματικό είδωλο

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Οι ακτίνες που ξεκινούν από την κυρία εστία ενός κοίλου καθρέφτη, αφού πρώτα ανακλαστούν, διαδίδονται παράλληλα μεταξύ τους.

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

κυρτό κάτοπτρο

χτένα

Ανάκλαση σε κυρτό κάτοπτρο

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

προσπίπτουσες ακτίνες

αποκλίνουσες ακτίνες

(φανταστική εστία) Ε

f

Αποκλίνουσες δέσμες φωτός

Διάγραμμα ακτίνων

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Σχηματισμός ειδώλου από κυρτό κάτοπτρο Διάγραμμα ακτίνων

φανταστικό είδωλοΕ

αντικείμενο

φανταστική εστία

παρατηρητής

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Στα κυρτά κάτοπτρα οι λεπτές δέσμες φωτός αποκλίνουν μετά την ανάκλαση. Αυτό το εκμεταλλευόμαστε για να αυξήσουμε το πεδίο ορατότητάς μας.

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

γυάλινη πλάκα

Διάθλαση δέσμης φωτός

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

γνώμονας

προσπίπτουσα ακτίνα

διαθλώμενη ακτίνα

εξερχόμενη ακτίνα

γυάλινη πλάκα

θ1

θ2θ1

κάθετη

γωνία πρόσπτωσης θ1 = 30o

γωνία διάθλασης θ2 = 21o

ημα = n ημδ

ΕΚΦΕ Ομόνοιας 2005

Διάθλαση δέσμης φωτόςΔιάγραμμα ακτίνων

Δες την προσομοίωση

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Πώς παρατηρούμε με γυμνό μάτι ένα αντικείμενοπου δεν το … βλέπουμε;

Φαινομενική ανύψωση αντικειμένου

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Το μολύβι φαίνεται σαν σπασμένο ή λυγισμένο στο σημείο όπου βυθίζεται στο

νερό!

κάθετη

δέσμη φωτός

φανταστικό είδωλο

Φαινομενική ανύψωση αντικειμένου

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Βλέπουμε ένα αντικείμενο πάντοτε κατά την προέκταση της δέσμης φωτός που φτάνει στα μάτια μας. Γι΄ αυτό μας δημιουργείται η εντύπωση ότι το νόμισμα στο ποτήρι με το νερό βρίσκεται ψηλότερα.

νόμισμα

φανταστικό είδωλο

κάθετη

Φαινομενική ανύψωση αντικειμένου

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

γυάλινο ποτήρι

μισογεμάτο με νερό

Συγκλίνων (συγκεντρωτικός) φακός

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Ε

f

Συγκεντρωτικός φακός νερού Διάγραμμα ακτίνων

προσπίπτουσες ακτίνες

γυάλινο ποτήρι (τομή)

μισογεμάτο με νερό

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

οθόνη

Όταν το αντικείμενο είναι μακριά, ο συγκλίνων φακός σχηματίζει πραγματικό είδωλο σε οθόνη, αντιστραμμένο και μικρότερο από το αντικείμενο.

Όταν το αντικείμενο είναι κοντά, ο συγκλίνων φακός σχηματίζει φανταστικό είδωλο, ορθό και μεγαλύτερο από το αντικείμενο.

Σχηματισμός ειδώλου από συγκλίνοντα φακό

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

αλουμινόχαρτοριζόχαρτο(οθόνη)

χαρτονένιος κύλινδροςαντικείμενο

είδωλο

λαστιχάκι

Σχηματισμός ειδώλου σε σκοτεινό θάλαμο Διάγραμμα ακτίνων

οπή

ακτίνες προσπίπτουσας

δέσμης

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

οθόνη

Πραγματικό είδωλο εικόνας

Σχηματισμός ειδώλου σε σκοτεινό θάλαμο

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Το 1666 ο Νεύτων, όπως ο ίδιος αναφέρει, αγόρασε ένα τριγωνικό γυάλινο πρίσμα για να εξετάσει «τα περίφημα φαινόμενα των χρωμάτων». Για το σκοπό αυτό σκοτείνιασετο δωμάτιό του και έκανε μια τρύπα στα παραθυρόφυλλα, για να περνά μια λεπτή δέσμη ηλιακού φωτός. Κατόπιν τοποθέτησε ένα πρίσμα στην είσοδο της δέσμης, «ώστε να μπορεί να διαθλάται προς τον απέναντι τοίχο».Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό. Το φως απλώθηκε σε μια έγχρωμη δέσμη, που ονόμασε φάσμα χρωμάτων. Και όπωςέγραψε τότε: «Ήταν μια πολύ ευχάριστη διασκέδαση να βλέπω τα ζωηρά και έντοναχρώματα που παράγονται με τον τρόπο αυτό».

Το πείραμα του Νεύτωνα

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

φ

φ : γωνία εκτροπής κόκκινου χρώματος

Η γωνία εκτροπής εξαρτάται από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος τόσο μικρότερη είναι η γωνία εκτροπής.

Φάσμα χρωμάτων

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

οθόνη

(λευκό χαρτί)διαφανές περίβλημα BiC

λεπτή δέσμη φωτός

Φάσμα χρωμάτων

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

φάσμα χρωμάτων

Φάσμα αναμμένου λαμπτήρα

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008

Νίκος Παπασταματίου Πειράματα Οπτικής με απλά υλικά. Φεβρουάριος 2008