Reflexia şi refracţia luminii

1. Reflexia şi refracţia luminii Reflexia Refracţia Reflexia totala Test Profesor Ghergu Ioana

2. Reflexia luminii Deoarece drumul unei raze de lumină nu depinde de sensul ei de propagare , imaginea din figură poate fi considerată izvor şi izvorul imagine. Cele două puncte , obiect şi imagine se numesc puncte conjugate. Imaginea unui punct obţinută cu ajutorul unui sistem optic se numeşte reală, atunci când se obţine din intersecţia razelor de lumină şi virtuală dacă se obţine din intersecţia prelungirilor acestor raze. Dacă o rază de lumină ajunge la suprafaţa de separaţie dintre două medii, ea se întoarce în mediul din care a venit schimbându-si direcţia de propagare. Fenomenul se numeşte reflexie.

3. N S R Notaţii: NI=normala la suprafaţa de separaţie SI=raza incidentă IR=raza reflectată i=unghi de incidenţă r=unghi de reflexie r i

4. Fenomenul de reflexie este cauza pentru care putem vedea obiectele care nu sunt luminoase. In jurul nostru majoritatea obiectelor nu emit lumină, ci numai reflectă o parte din lumina pe care o primesc. Reflexia are doua legi: • Raza incidentă (SI), normala la suprafaţă în punctul de incidenţă (NI) şi raza reflectată (IR) sunt în acelaşi plan. • Unghiul de incidenţă este egal cu unghiul de reflexie Puteţi verifica cele două legi folosind un indicator laser ca sursă de lumină, un raportor şi o oglindă.

5. Dacă lumina cade pe o suprafaţă de separaţie a două medii ce prezintă asperităţi reflexia se numeşte difuză. Astfel un fascicul paralel de raze de lumină care cade pe suprafaţă cu denivelări se împrăştie după toate direcţiile Prima pagină

6. Refracţia luminii Fenomenul de schimbare bruscă a direcţiei de propagare a luminii atunci când trece prin suprafaţa de separare dintre două medii diferite se numeşte refracţie. N Notaţii: SI = raza incidentă IR = raza refractată NI= normala la suprafata i = unghi de incidenţă r= unghi de refracţie S i n1 I n2 r R

7. Puteţi observa refracţia dacă priviţi un creion parţial cufundat într-un pahar cu apă. Creionul pare frânt de la suprafaţa de separare apă-aer. Sau o monedă situată pe fundul unui vas. Moneda pare a se afla la o adâncime mai mică decât în realitate.

8. Fenomenul de refracţe are două legii: • Raza incidentă (SI), normala la suprafaţă în punctul de incidenţă (NI) şi raza refractată (IR) sunt în acelaşi plan. • Raportul dintre sinusul unghiului de incidenţă şi sinusul unghiului de refracţie este constant şi se numeşte indice de refracţie relativ al mediului 2 faţă de mediul 1

9. In funcţie de valorile celor doi indici de refracţie pot exista două cazuri: • dacă n1 > n2 , raza refractată se depărtează de normală • dacă n1 < n2 , raza refractată se apropie de normală n1 n1 n2 n2 n1 > n2 n1 < n2

10. În general, un fascicul de lumina care cade pe suprafaţa de separare a două medii transparente se împarte în două: un fascicul este reflectat şi unul este refractat. Prima pagină

11. Reflexia totală Când lumina trece dintr-un mediu cu un indice de refracţie (n1) mai mare într-un mediu cu un indice de refracţie (n2) mai mic (apă-aer) raza refractată se depărtează de normală şi se constată următoarele : • când unghiul de incidenţă creşte, creşte şi unghiul de refracţie; • pentru o anumită valoare a unghiului de incidenţă, numită unghi limită (l), unghiul de refracţie devine egal cu 90o • dacă unghiul de incidenţă depăşeşte valoarea unghiului limită, fenomenul de refracţie nu se mai produce. Lumina se reflectă total în mediul din care a venit. Fenomenul se numeşte reflexie totală aer (n2) apa (n1) Unghiul limita depinde numai de indicii de refracţie ai celor două medii:

12. Aplicaţii ale reflexiei totale Reflexia totală se întâlneşte în natură şi în tehnică. In natură, datorită încălzirii inegale a straturilor de aer de la suprafaţa pământului, indicii de refracţie sunt din ce în ce mai mici, de sus în jos. Observatorul, privind un palmier, vede ca şi cum acesta s-ar reflecta pe suprafaţa unei oglinzi; fenomenul se numeşte miraj. Fibra optică Este constituită dintr-un miez cilindric central şi un înveliş exterior coaxial, confecţionate din materiale transparente. Radiaţia luminoasă se propagă în miezul central, menţinându-se în acesta datorită reflexiilor totale succesive la interfaţa miez – înveliş. Fibrele optice sunt folosite mai ales în telecomunicaţii. Prima pagină

13. Test • Intrebarea 1: Un creion aşezat oblic într-un pahar umplut parţial cu apă, pare: a) mai lung c) frânt b) mai gros d) neschimbat

14. CORECT! Următoarea întrebare

15. GREŞIT! Următoarea întrebare

16. Test • Intrebarea 2: Dacă o rază de lumină trece din aer (n1 = 1) în apă (n2 = 4/3): • se apropie de normală c) se reflectă total b) se indepărtează de normală d) nu işi schimbă direcţia propagării

17. CORECT! Următoarea întrebare

18. GREŞIT! Următoarea întrebare

19. Test • Intrebarea 3: Propagarea ghidată a luminii prin fibra optică se bazează pe fenomenul de: • refracţie c) reflexie b) refracţie totală d) reflexie totală

20. CORECT! Următoarea întrebare

21. GREŞIT! Următoarea întrebare

22. Test • Intrebarea 4: Direcţia razei refractate coincide cu direcţia razei incidente dacă: • are loc reflexia totală c) indicele de refracţie al mediului de incidenţă este mai mare decât al celui de emergenţă b) indicele de refracţie al mediului de incidenţă este egal cu cel al mediului de emergenţă d) indicele de refracţie al mediului de incidenţă este mai mic decât al celui de emergenţă

23. CORECT! Următoarea întrebare

24. GREŞIT! Următoarea întrebare

25. Test • Intrebarea 5: Un om priveşte o piatră aflată pe fundul unui bazin plin cu apă. Adâncimea bazinului este de 1m. Cu căt pare mai ridicată piatra faţă de fundul bazinului când este privită la incidenţă normală? (naer = 1, napă = 4/3) a) 0,18m c) 0,25m b) 0,12m d) 0,5m

26. CORECT! Înapoi la prima pagină

27. GREŞIT! Următoarea întrebare