(1.4)ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣΧΡΩΜΑΤΑ

Η ΕΜΠΕΙΡΕΙΑ-ΤΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ

Το πρίσμα Το ουράνιο τόξο Το CD Νεύτωνας

Αθανασάκης Ιωάννης

ΜΕΧΡΙ ΤΩΡΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ

Το φως και κάθε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαδίδεται στο κενό με την ιδία ταχύτητα co=3.108m/s τα από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας.

Ο δείκτης διάθλασης είναι ένα φυσικό μέγεθος που χαρακτηρίζει τα διάφορα οπτικά μέσα διάδοσης του φωτός.

Μια ακτινοβολία συγκεκριμένου μήκους κύματος (μονοχρωματική), λόγο διάθλασης , εκτρέπεται από πρίσμα, και μάλιστα όσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης διάθλασης του πρίσματος τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία εκτροπής.

ΤΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΤΙΘΟΝΤΑΙ ΕΊΝΑΙ:1. Ο δείκτης διάθλασης εξαρτάται από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας με την οποία τον μετράμε;2. Όλες οι ακτινοβολίες έχουν την ίδια ταχύτητα σε ένα συγκεκριμένο μέσο ή είναι η ίδια όπως συμβαίνει στο κενό;3. Η γωνία εκτροπής σε πρίσμα εξαρτάται από το είδος (μήκος κύματος) της ακτινοβολίας;

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΑπό την γραφική παράσταση φαίνεται ότι ο δείκτης διάθλασης δεν εξαρτάται μόνο από το υλικό αλλά και από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας με την οποία τον μετράμε, και μάλιστα όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος τόσο μικρότερος είναι ο δείκτης διάθλασης.

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Διασκεδασμό ονομάζουμε την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης ενός υλικού (και κατ επέκταση και της ταχύτητας με την οποία διαδίδεται η ακτινοβολία στο μέσο η= ) από το μήκος κύματος στο κενό λο της ακτινοβολίας με την οποία τον μετράμε.

c

co

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ - ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΠΟΥ ΟΦΕΙΛΟΝΤΑΙ ΣΤΟ ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟ

ΤΑΧΥΤΗΤΑ

Μπορεί όλες οι ακτινοβολίες (όλα τα μήκη κύματος άρα και όλες οι συχνότητες) στο κενό να έχουν την ίδια ταχύτητα co =3.108m/s, όμως σε ένα άλλο οπτικό μέσο η κάθε μια τρέχει με την δικιά της ταχύτητα. Έτσι από την καμπύλη του διασκεδασμού όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος στο κενό τόσο μικρότερος είναι και ο δείκτης διάθλασης οπότε τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ταχύτητα της ακτινοβολίας στο συγκεκριμένο μέσο.Π.χ.

ccc

c

c

c oo ,.,

ΓΩΝΙΑ ΕΚΤΡΟΠΗΣ ΣΕ ΠΡΙΣΜΑ – ΑΝΑΛΥΣΗ ΛΕΥΚΟΥ ΦΩΤΟΣ

Η γωνία εκτροπή σε πρίσμα εξαρτάται από το δείκτη διάθλασης. Όσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης διάθλασης τόσο μικρότερη είναι η γωνία εκτροπής.Έτσι αν ρίξουμε λευκό φως σε πρίσμα λόγω φαινομένου διασκεδασμού και αφού ο

δείκτης διάθλασης του κόκκινου είναι μεγαλύτερος από του ιώδους , το κόκκινο θα έχει μικρότερη γωνία εκτροπής από το ιώδες και ανάμεσα τους τα υπόλοιπα χρώματα.

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ

ΤΟ ΟΥΡΑΝΙΟ ΤΟΞΟ

Τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στην δημιουργία του ουράνιου τόξου είναι:

ΑΝΑΚΛΑΣΗΔΙΑΘΛΑΣΗΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ

ΥΠΑΡΧΕΙ ΚΑΙ ΤΟ ΔΙΠΛΟ ΟΥΡΑΝΙΟ ΤΟΞΟ

ΕΡΩΤΗΣΗ:Με βάση την ανάκλαση, την διάθλαση και τον διασκεδασμό προσπαθήστε να εξηγήσετε την ανάλυση του λευκού φωτός σε cd;

Το φως εμφανίζει τα εξής χαρακτηριστικά σε σχέση με τη διάδοσή του σε οπτικά μέσα:

• Κάθε μονοχρωματική ακτίνα φωτός, όταν διαδίδεται σε ένα συγκεκριμένο οπτικό μέσο, χαρακτηρίζεται από ένα μοναδικό μήκος κύματος, που είναι η ταυτότητα του χρώματος για το μέσο αυτό.

• Ο δείκτης διάθλασης του οπτικού μέσου έχει διαφορετική τιμή για κάθε χρώμα.

• Η γωνία εκτροπής κάθε χρώματος, όταν αυτό διέρχεται από οπτικό μέσο, εξαρτάται από το μήκος κύματος του χρώματος και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος τόσο μικρότερη είναι η γωνία εκτροπής.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ

Αθανασάκης Ιωάννης