Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

KARTA

PRACY

STUDENTA

I

MIĘ I NAZWISKO

:

T

EMAT

:

P

RZEJŚCIE ŚWIATŁA PRZEZ GRANICĘ OŚRODKÓW

1. Załamanie światła na granicy ośrodków

Obserwacja:

Przedmioty zanurzone w wodzie doznają pozornej zmiany kształtu i położenia. Pozorna zmiana
kształtu ołówka w wodzie są spowodowane załamaniem światła.
Jeśli światło pada na granice dwóch przeźroczystych ośrodków, to zwykle jego część odbija się
zgodnie z prawem odbicia, a część wchodzi do drugiego ośrodka.

Obserwacja:

Promień świetlny przy przejściu z powietrza do szkła zmienia kierunek swojego biegu, ulega
załamaniu. Kąt padania α jest większy od kąta załamania β.
Jeżeli kąt padania jest równy 0 (β=α) – promień padający jest prostopadły do powierzchni
szklanego półkrążka, to światło przechodzi bez zmiany kierunku i kąt załamania β=0

Obserwacja:

Promień świetlny przy przejściu z powietrza do szkła ulega załamaniu.
Kąt załamania jest mniejszy od kąta padania (β<α)
Jeżeli zwiększymy kąt padania, to kąt załamania również wzrasta.
Jeżeli kąt padania jest równy 0 (β=α) – promień padający jest prostopadły do powierzchni to
światło przechodzi bez zmiany kierunku i kąt załamania β=0

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Obserwacje:
Gdy promień przechodzi ze szkła do powietrza, to

załamuje się tak, że kąt padania jest mniejszy od kąta załamania. α< β.

Czym jest spowodowana zmiana kierunku promienia, na granicy dwóch ośrodków?

Szybkość rozchodzenia się światła w tych ośrodkach jest różna (ośrodki różnią się gęstością).
Tak, więc na zmianę kierunku promienia światła na granicy dwóch ośrodków ma wpływ
szybkość rozchodzenia się światła w tych ośrodkach.

Wnioski z przeprowadzonych doświadczeń.

Jeżeli promień przechodził z ośrodka, w którym szybkość światła jest większa, do ośrodka, w

którym jest ona mniejsza (np. z

z powietrza do woaaaaaady

) to załamywał się tak, że kąt

załamania

jest mniejsaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaazy od kąta padanaaaaaaaaaaaaaaaaaaaia

.

Jeżeli promień przechodzi z ośrodka, w którym szybkość światła jest mniejsza do ośrodka, w

którym jest ona większa (np.

ze szaaaaaaakła do powietrza

), to wówczas kąt załamania jest

większy od kąta padaniaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

.

Gdy zwiększa się kąt padania, to zwiększa się

kaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaąt załamania światła

.

Jeżeli kąt padania jest równy zeru, to…..

promień świetlny przechodzi z jednego ośrodka do

drugiego bez zmiany kierunku

Na czym polega zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia. Przy jakiej wartości kąta
padania (α

gr

) zachodzi dla wody?

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Jak brzmi prawo odbicia światła?

Kąt odbicia światła równy jest kątowi padania. Promień padający, prostopadła padania i
promień odbity leżą w jednej płaszczyźnie.

Jak wiadomo szkło jest materiałem przezroczystym, jednak sproszkowane szkło staje się
nieprzezroczyste i ma barwę białą. Jak to wyjaśnić?

Wiele drobnych kawałków odbija światło w różnych kierunkach.

Jak brzmi prawo załamania światła? Proszę podać odpowiedni wzór opisujący to prawo.

Dla danych dwóch ośrodków stosunek sinusa kąta padania α do sinusa kąta załamania β jest
równy stosunkowi prędkości światła w ośrodku pierwszym do prędkości światła w ośrodku
drugim i nosi nazwę współczynnika załamania światła ośrodka drugiego względem pierwszego.
Promień padający, promień załamany i prosta prostopadła do płaszczyzny odgraniczającej oba
ośrodki leżą w je

dnej płaszczyźnie.

Zadanie:
Światło przechodzi z jednego ośrodka do drugiego, gdzie porusza się dwa razy wolniej. Ile
wynosi współczynnik załamania ośrodka drugiego względem pierwszego?

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

W jakich przypadkach promień światła przechodząc z jednego przezroczystego ośrodka do
drugiego nie ulega załamaniu?







Dlaczego siedząc przy ognisku widzimy, że przedmioty po drugiej stronie ognia „falują”?

Zmiana temperatury powietrza zmienia jego współczynnik załamania.

Jakie zjawiska zachodzą podczas przejścia światła białego przez pryzmat? Jaka jest ich
przyczyna?

Załamanie światła – związane ze zmianą prędkości światła przy przejściu z jednego ośrodka do
drugiego oraz rozszczepienie światła – światło białe jest mieszaniną barw, prędkość
rozchodzenia się światła w ośrodku materialnym zależy od długości fali.

2. Przejście światła przez płytkę

równoległościenną

Obserwacja:







Rysunek biegu promieni prze płytkę

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

3.

Przejście promieni przez soczewkę wypukłą i zjawisko aberracji sferycznej

Obserwacja:

Promienie się skupiają/ogniskują
Widać wyraźnie, że przejście światła przez niektóre soczewki sprawia, że wiązki światła nie
ogniskują się w jednym punkcie. Właśnie to zjawisko nazywamy aberracją sferyczną.

Jakie są sposoby zapobiegania aberracji sferycznej?

4.

Przejście promieni przez soczewkę wklęsłą

Obserwacja:

Promienie się rozpraszają

5.

Efekt znoszenia zniekształceń obrazu

Obserwacje




6.

Zwierciadło wklęsłe

Obserwacje i wniosek:

Ogniskowa zależy od promienia krzywizny

Rysunek biegu promieni w zwierciadle wklęsłym

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

7. Zależność współczynnika załamania światła od stężenia roztworu

Obserwacje i wniosek:

Ogniskowa zależy od promienia krzywizny

Wykres zależności współczynnika załamania od stężenia roztworu.

Ogniskowa zależy od promienia krzywizny