2ο Λύκειο Αγίας Βαρβάρας

Ανάκλαση και διάθλαση του φωτός

Ο δείκτης διάθλασης.

Το φως στο κενό διαδίδεται με ταχύτητα cο = 3.108 m / s

Σε ένα υλικό όμως διαδίδεται με ταχύτητα c H c είναι μικρότερη από την αξεπέραστη cο

Ονομάζουμε δείκτη διάθλασης του υλικού το πηλίκο :

ocnc

Προφανώς n < 1

Τι αλλάζει ;

Η συχνότητα f δεν αλλάζει γιατί εξαρτάται από την πηγή.Αλλάζει όμως το μήκος κύματος από λο σε

λ . .oc f.c f

.

.o oc f

c f

o n

1o

o Δηλαδή το μήκος κύματος μειώνεται.

Τι αλλάζει ;

Αυτό είναι λογικό μια και το κύμα σε μια περίοδο διανύει μικρότερη απόσταση , αφού έχει μικρότερη ταχύτητα.

λο

λ

Συνοψίζοντας :

oc nc

o n

occn

o

n

1 2

Έστω ότι το φως μπαίνει από το μέσο 1 στο μέσο 2 , και n1 > n2. ( Το 1 είναι οπτικά πυκνότερο του 2 )

11

occn

11

o

n

22

occn

22

o

n

1 2 1 2 και λc c Είναι φανερό ότι :

1

2

Ανάκλαση - Διάθλαση

Έστω ότι μια λεπτή φωτεινή δέσμη συναντά την διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων.

Ένα μέρος της ανακλάται.

Ένα μέρος της εισέρχεται στο 2 , αλλάζοντας διεύθυνση διάδοσης , δηλαδή διαθλάται .

Ανάκλαση και διάθλαση του φωτός

Ανάκλαση

φπ φα

Αποδεικνύεται ότι η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με την γωνία ανάκλασης.

Δηλαδή ότι : φπ =φα

Συνέπειες της ανάκλασης

Μια φωτεινή ακτίνα ανακλάται στο κάτοπτρο και φτάνει στο μάτι.Ο εγκέφαλος νομίζει ότι προέρχεται από το σημείο Α ,όπου βλέπει τον γλόμπο.

Α

Αυτό συμβαίνει με όλα τα σημεία και τελικά βλέπουμε ένα συμμετρικό είδωλο μας στον καθρέφτη.

Συνέπειες της ανάκλασης

Συνέπειες της ανάκλασης

n1

n2

Διάθλαση

φπ

φδ φε

Ισχύει ο νόμος του Snell :

2

1

n

n

Αν από αραιό πηγαίνει σε πυκνό ( n2 > n1 ) τότε :

1

Δηλαδή πλησιάζει την κάθετο.

n1

n2

Διάθλαση

φπ

φδ φε

Κλασική περίπτωση έχουμε όταν από τον αέρα μπαίνει στο νερό.

Τότε :

n

Διάθλαση

n1

n2

φπ

φδ

Αν από πυκνό πηγαίνει σε αραιό( n2 < n1 ) τότε :

1

Δηλαδή απομακρύνεται από την κάθετο.

Που οφείλεται η διάθλαση ;Οι δύο τύποι κινούνται εύκολα στο μάρμαρο.

Μόλις ο πρώτος μπαίνει στην άμμο επιβραδύνεται και το δοκάρι αλλάζει διεύθυνση.

Η διεύθυνση του δοκαριού σταθεροποιείται μόλις μπει και ο δεύτερος.

Που οφείλεται η διάθλαση ;

Η παρατηρούμενη εκτροπή θυμίζει την διάθλαση.

Και η διάθλαση του φωτός οφείλεται στις διαφορετικές ταχύτητες του φωτός στα δυο μέσα.

Συνέπειες της διάθλασηςΦωτεινές ακτίνες από το κέρμα διαθλώνται στην επιφάνεια του νερού και απομακρύνονται από την κάθετο.

Η Μέδουσα βλέπει το κέρμα σ΄άλλη θέση.

Συνέπειες της διάθλασηςΦωτεινές ακτίνες από το κουπί διαθλώνται στην επιφάνεια του νερού και απομακρύνονται από την κάθετο.

Νομίζουμε ότι το κουπί έχει σπάσει.

ΑντικατοπτρισμόςΟ αέρας είναι θερμός κοντά στο έδαφος. Λόγω διαδοχικών διαθλάσεων οι φωτεινές ακτίνες καμπυλώνονται.

Ο Άραψ βλέπει αντεστραμμένο το είδωλο.

Η δύση του ήλιου

Ορίζοντας

Ο ήλιος είναι ήδη κάτω από τον ορίζοντα.

Οι ακτίνες του καμπυλώνονται λόγω διαθλάσεων στην ατμόσφαιρα και γίνεται ορατός.