Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 1

Οπτικά φαινόμεναΟπτικά φαινόμενα(Ανάκλαση – Διάθλαση)(Ανάκλαση – Διάθλαση)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 2

Ανάκλαση του φωτόςΑνάκλαση του φωτός

Κατοπτρική ανάκλαση

Διάχυση του φωτός

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 3

Ανάκλαση και διάθλαση του Ανάκλαση και διάθλαση του φωτόςφωτός

θα θr

θb

διαχωριστική

επιφάνεια (επίπεδη)

προσπίπτουσ

α

ανακ

λώμε

νη

δια

θλώ

μεν

η

Μέσο I

Μέσο II

Μέσο I οπτικά αραιότερο από το μέσο II

υI > υII

γωνία θα=γωνία θr

γωνία θb<γωνία θα

θα θr

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 4

Ανάκλαση και διάθλαση του φωτός

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 5

Νόμοι της Νόμοι της ανάκλασηςανάκλασης

1. Η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώµενη και η κάθετη στην επιφάνεια στο σηµείο πρόσπτωσης, βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.2. Η γωνία ανάκλασης θr, είναι ίση µε τη γωνία πρόσπτωσης θα.θθrr θθαα==

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 6

Δείκτης διάθλασηςΔείκτης διάθλασης

υc

μέσο στο φωτός ταχύτητακενό στο φωτός ταχύτητα

n

nn ≥ 1 ≥ 1

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 7

Νόμοι της διάθλασηςΝόμοι της διάθλασης

1. Η προσπίπτουσα ακτίνα, η διαθλώμενη και η κάθετη στη διαχωριστική επιφάνεια των δύο μέσων, στο σημείο πρόσπτωσης της ακτίνας βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 8

2. Όταν το φως είναι µονοχρωματικό, ο λόγος του ημίτονου της γωνίας πρόσπτωσης (θα) προς το ημίτονο της γωνίας διάθλασης (θb) είναι ίσος µε τον αντίστροφο λόγο των δεικτών διάθλασης των δύο μέσων.

α

b

b

α

n

n

ημθημθ

((Νόμος του Νόμος του Snell)Snell)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 9

Μέσο 1 οπτικά αραιότερο από μέσο 2

λ1 λ2

cc11>>cc2 2

λλ11>>λλ22

nn11<<nn

22

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 10

Φαινόμενα που Φαινόμενα που εξηγούνται με τη εξηγούνται με τη

διάθλασηδιάθλαση

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 11

Φαινομενική ανύψωση Φαινομενική ανύψωση αντικειμένουαντικειμένου

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 12

““ΣπασμένοΣπασμένο”” αντικείμενο αντικείμενο

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 13

Πως βλέπει ένα ψάρι τον κόσμο έξω από το νερό.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 14

πραγματική θέση αστέρα

φαινομενική θέση αστέρα

ατμόσφαιρα

Ατμοσφαιρική Ατμοσφαιρική διάθλασηδιάθλαση

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 15

Παραβολικές κεραίεςΠαραβολικές κεραίες

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 16

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 17

Ολική εσωτερική Ολική εσωτερική ανάκλασηανάκλαση

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 18

μέσο b

μέσο αnα

nb

θα

θb

θcrit

θb=900

θα>θcri

t

θα

θα<θb

Διάθλαση

θα=θcrit , θb=900

Οριακή κατάσταση διάθλασης

θα>θcrit

Ολική ανάκλαση

na>n

b

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 19

Ολική ανάκλασηΟλική ανάκλαση

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 20

Νόμος του Snell

αbnn

αb

αb ημθημθ ημθ

nn

ημθ b

α

1

b

α

α

b

nn

=ημθ

ημθ

αbγωνίες) οξείεςθ,(θ θθ bα

Σχέση γωνιών ανάκλασης και Σχέση γωνιών ανάκλασης και διάθλασηςδιάθλασης

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 21

Αν θb=900 τότε ημθb=1 και θα=θcritθcrit=οριακή ή κρίσιμη

γωνία

α

bcrit n

n=ημθ

Η σχέση ισχύει όταν η ακτινοβολία πηγαίνει από οπτικά πυκνότερο σε οπτικά αραιότερο μέσο (nα>nb)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 22

Εφαρμογές ολικής Εφαρμογές ολικής ανάκλασηςανάκλασης

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 23

Οπτικές Οπτικές ίνεςίνες

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 24

Περισκόπιο Περισκόπιο υποβρυχίουυποβρυχίουΤο γυαλί έχει κρίσιμη γωνία θr =

41,10

450

450

Μερκ. Παναγιωτόπουλος-Φυσικός 25

Γιατί το διαμάντι λαμποκοπά στο φως;

Στο διαμάντι η κρίσιμη γωνία είναι θc = 240.Το μεγαλύτερο μέρος του φωτός που μπαίνει στο διαμάντι υφίσταται ολική ανάκλαση στις διάφορες έδρες του και εξέρχεται από τις έδρες σχεδόν κάθετα.