CUM AR FI VIACUM AR FI VIAŢŢA A FFĂĂRRĂĂ LUMIN LUMINĂĂ??

"Există doua feluri de a împraştia lumina: să fii "Există doua feluri de a împraştia lumina: să fii lumânarea sau să fii oglinda care o reflectă." lumânarea sau să fii oglinda care o reflectă."

(Edith Wharton) (Edith Wharton)

DE CE VEDEM LUMEA?DE CE VEDEM LUMEA?

Obiectele care nu emit propria lor lumină (nu sunt surse de lumina), reflecta lumina primita de la o sursa de lumina şi de aceea pot fi

observate.

CUM IDENTIFICAM FENOMENUL DE CUM IDENTIFICAM FENOMENUL DE REFLEXIE IN VIATA DE ZI CU ZI?REFLEXIE IN VIATA DE ZI CU ZI?

CUM SE CUM SE REFLEREFLECTCTĂĂ LUMINA ÎN APĂLUMINA ÎN APĂ

SSoarele se reflectă pe suprafaţa unei ape cu oarele se reflectă pe suprafaţa unei ape cu unde, creând o dungă de lumină pe apă de la unde, creând o dungă de lumină pe apă de la linia orizontului până la observator.linia orizontului până la observator.

Dacă valurile nu sunt direct perpendiculare pe Dacă valurile nu sunt direct perpendiculare pe dreapta soare-observator, dunga luminoasă va dreapta soare-observator, dunga luminoasă va părea înclinată într-o parte.părea înclinată într-o parte.

Dunga luminoasă este cel mai bine observată Dunga luminoasă este cel mai bine observată dacă apa este aproape calmă şi dacă soarele dacă apa este aproape calmă şi dacă soarele se afla la un unghi de 5 grade deasupra se afla la un unghi de 5 grade deasupra orizontului.orizontului.

DE CE ESTE ZĂPADA ORBITOARE?DE CE ESTE ZĂPADA ORBITOARE?

• Fiecare fulg de nea se comportă ca o mică oglindă, iar zăpada înseamnă miliarde de mici oglinzi care trimit lumi-na în ochii privitorului, orbindu-l.

CE ESTE REFLEXIA?

Fenomenul de intoarcere a luminii in mediul din care a venit, atunci cand intalneste suprafata de separatie dintre doua medii diferite se numeşte reflexia luminii.

CARE SUNT TIPURILE DE CARE SUNT TIPURILE DE REFLEXIE?REFLEXIE?

CUM SE REFLECTA LUMINA? LEGEA I

Raza incidentă, raza reflectată şi normala la suprafaţa de separaţie sunt în acelaşi plan.

LEGEA IIUnghiul de incidenţă este congruent cu unghiul de reflexie

CARE SUNT APLICATIILE CARE SUNT APLICATIILE REFLEXIEI?REFLEXIEI?

CUM FUNCCUM FUNCŢIONEAZĂ ŢIONEAZĂ OGLINZILEOGLINZILE PLANE PLANE??

O suprafata plana, foarte O suprafata plana, foarte neteda, care reflecta in mod neteda, care reflecta in mod dirijat aproape integral lumina dirijat aproape integral lumina incidenta, poarta numele de incidenta, poarta numele de oglinda plana.oglinda plana.Prin aplicarea legilor reflexiei Prin aplicarea legilor reflexiei se poate stabili ca oglinzile se poate stabili ca oglinzile plane determina formarea de plane determina formarea de imagini virtuale, in care imagini virtuale, in care punctele din spatiul-imagine punctele din spatiul-imagine sunt localizate simetric fata sunt localizate simetric fata de planul oglinzii, cu punctele de planul oglinzii, cu punctele din spatiul-obiect. din spatiul-obiect.

CUM FUNCCUM FUNCŢIONEAZĂ OGLINZILEŢIONEAZĂ OGLINZILE SFERICE SFERICE??

• Oglinzile sferice sunt calote sferice cu suprafaţa interioară sau exterioară reflectătoare.

Pentru a construi imaginea unui Pentru a construi imaginea unui obiect într-o oglinda sferică:obiect într-o oglinda sferică:

Oglinda concavă

Oglinda convexă

•Se duce raza paralelă cu axa optică principală, care se va reflecta prin focar.

•Se duce raza care trece prin centrul de curbură al oglinzii, care se reflectă pe acelaşi drum.

• DE CE APA MODIFICĂ IMAGINEA OBIECTELOR?DE CE APA MODIFICĂ IMAGINEA OBIECTELOR?DE CE OBIECTELE DIN APĂ PAR A FI ÎN ALT LOC DECÂT SUNT ÎN DE CE OBIECTELE DIN APĂ PAR A FI ÎN ALT LOC DECÂT SUNT ÎN

REALITATE?REALITATE?

DDacă o persoană “vede” acă o persoană “vede” imagineaimaginea

obiectului în punctul Cobiectului în punctul C (pe (pe direcţia priviriidirecţia privirii

sale), de fapt obiectul este în sale), de fapt obiectul este în punctul B.punctul B.

Se observăSe observă că tulpinile florilor din imagine se văd deformate că tulpinile florilor din imagine se văd deformate prin apă, şi par a fi în alt loc decât sunt în realitateprin apă, şi par a fi în alt loc decât sunt în realitate

Fenomenul “responsabil” este refracţia luminii

A Dobiect

imagine

n1

n2

B C

CUM IDENTIFICAM FENOMENUL DE CUM IDENTIFICAM FENOMENUL DE REFRACŢIEREFRACŢIE IN VIATA DE ZI CU ZI? IN VIATA DE ZI CU ZI?

MIRAJULMIRAJUL

Mirajul se produce în zile cMirajul se produce în zile călduroase, în ălduroase, în apropierea nisipurilor sau apropierea nisipurilor sau ssoselelor oselelor încălzite de soare.încălzite de soare.

REFRACŢIA ASTRONOMICĂREFRACŢIA ASTRONOMICĂ

Fenomenul de refracţie astronomică determină curbarea razelor luminoase la trecerea prin straturile cu densităţi optice diferite ale atmosferei terestre. În felul acesta, astrele vor apărea pe bolta cerească întotdeauna mai sus decât sunt în realitate şi turtite. Deci atunci când Soarele se vede la orizont, el este de fapt cu aproape 5 grade sub orizont.

CE ESTE REFRACŢIA?

Fenomenul de trecere a luminii dintr-un mediu in altul, cu schimbarea direcţiei de propagare, atunci cand intalneste suprafata de separatie dintre doua medii diferite se numeşte refractia luminii.

CUM SE REFRACTĂ LUMINA? LEGEA IRaza incidentă, raza reflectată şi normala la suprafaţa de separaţie sunt

în acelaşi plan.

LEGEA II

,sinsin 21 rnin

n1 şi n2 sunt indicii de refracţie, V1 şi V2 reprezintă viteza luminii în mediile prin care trece

2

1

1

2

sinsin

VV

nn

ri

CARE SUNT APLICATIILE CARE SUNT APLICATIILE REFRACREFRACŢIEIŢIEI??

LENTILELENTILELentila este o piesă realizată dintr-un material transparent (sticlă, material Lentila este o piesă realizată dintr-un material transparent (sticlă, material

plastic, etc.), cu două suprafeţe opuse în general curbe, folosită singură plastic, etc.), cu două suprafeţe opuse în general curbe, folosită singură sau împreună cu alte piese similare pentru a concentra sau diverge lumina sau împreună cu alte piese similare pentru a concentra sau diverge lumina şi a forma imagini ale obiectelor. Lentilele se bazează pe fenomenul de şi a forma imagini ale obiectelor. Lentilele se bazează pe fenomenul de refracţie a luminii, adică schimbarea direcţiei de propagare a acesteia la refracţie a luminii, adică schimbarea direcţiei de propagare a acesteia la trecerea dintr-un mediu transparent în altul.trecerea dintr-un mediu transparent în altul.

Lentilele se pot clasifica după modul în care acţionează asupra razelor de lumină înLentilele se pot clasifica după modul în care acţionează asupra razelor de lumină în lentile convergentelentile convergente, care transformă un fascicul paralel într-unul convergent; , care transformă un fascicul paralel într-unul convergent; lentile divergentelentile divergente, care transformă un fascicul paralel într-unul divergent. , care transformă un fascicul paralel într-unul divergent.

FORMULA LENTILELORFORMULA LENTILELOR Daca f este distanta focalDaca f este distanta focală a lentilei, xă a lentilei, x11 – distanta de la obiect la lentilă şi x – distanta de la obiect la lentilă şi x2 2

– distanţa de la imagine la lentilă, formula se scrie:– distanţa de la imagine la lentilă, formula se scrie:

Se numeşte Se numeşte convergenţaconvergenţa unei lentile inversul distanţei sale focale: unei lentile inversul distanţei sale focale:Unitatea de mUnitatea de măăsursurăă pentru convergen pentru convergenţa unei lentile este ţa unei lentile este dioptria.dioptria.

21

21

12

111xxxx

fxxf

C = 1/f

REFLEXIA TOTALAREFLEXIA TOTALAIn general ,reflexia şi refracţia se produc amândouă odată. In fotografia din imagine, observaţi şi pietrele din apă(prin refracţie),dar şi reflexia cerului pe oglinda apei.

Uneori, Uneori, reflexiareflexia se produce f se produce fără ără refracţierefracţie.Acest fenomen se .Acest fenomen se numeşte numeşte reflexiareflexia totalătotală şi şi se se produce dacproduce dacă lumina cade oblic,la ă lumina cade oblic,la un unghi de incidenţă mare, pe un un unghi de incidenţă mare, pe un mediu cu indice de refracţie mai mediu cu indice de refracţie mai mic. mic.

Unghiul limitaUnghiul limita se calculeaza cu se calculeaza cu formula:formula:

Prin intermediul reflexiei totale se pot transmite semnale TV,radio, internet, prin fibre optice, chiar daca acestea nu sunt drepte

1

2sinnnl

CUM SE FORMEAZĂ CUM SE FORMEAZĂ CURCUBEUL?CURCUBEUL?

CurcubeulCurcubeul este un fenomen optic şi meteorologic este un fenomen optic şi meteorologic manifestat prin apariţia spectrului luminos atunci când manifestat prin apariţia spectrului luminos atunci când lumina se refractlumina se refractăă prin atmosfera suprasaturată de vapori prin atmosfera suprasaturată de vapori de apă, de cele mai multe ori apărând după ploaie. de apă, de cele mai multe ori apărând după ploaie. Curcubeul ia forma unui arc roşu la exterior şi violet la Curcubeul ia forma unui arc roşu la exterior şi violet la interior. Secvenţa de culori cea mai acceptată este aceeaşi interior. Secvenţa de culori cea mai acceptată este aceeaşi cu cea a spectrului luminii albe, adică: roşu, portocaliu cu cea a spectrului luminii albe, adică: roşu, portocaliu (oranj), galben, verde, albastru, indigo şi violet (oranj), galben, verde, albastru, indigo şi violet ((ROGVAIVROGVAIV).).

Curcubeu produs în cascadă, în Curcubeu produs în cascadă, în gheizer, pe mare, sau produs de gheizer, pe mare, sau produs de

fulgerfulger

De ce e cerul albastru?De ce e cerul albastru?Un cer clar şi însorit este albastru pentru că moleculele din aer dispersează lumina

albastră de la Soare mai mult decât lumina roşie.Când ne uităm spre Soare la asfinţit, putem observa culori roşii şi portocalii pentru că lumina albastră este dispersată în afara razei vizuale.

Lumina albă este un amestec al culorilor curcubeului. Acesta a fost demonstrată de Isaac Newton, care a folosit o prismă pentru a separa diferite culori şi aşa a obţinut spectrul. Culorile de lumină se deosebesc datorită lungimii de undă care variază. Partea vizibilă a spectrului începe de la lumina roşie cu o lungime de undă de 780 nm, până la violet cu lungimea de undă de 380 nm, cu portocaliu, galben, verde, albastru şi indigo între ele. Cei trei receptori ai culorii din ochiului uman percep mai mult undele roşii, verzi şi albastre, ce ne dau vederea colorată.

De ce sunt apusurile roDe ce sunt apusurile roşietice?şietice?Înroşirea cerului la răsărit sau la apus poate avea două explicaţii:

- fie dispersia puternică a luminii albastre ce parcurge un strat mai gros de aer când soarele apune;

- fie absorbţia şi reflexia radiaţiilor luminoase de către particulele de praf. Acesta este motivul pentru care partea roşie din spectru domină.

CE ESTE DISPERSIA LUMINII?

Lumina albă se separă în diverse culori (lungimi de undă) atunci când intră într-un strop de apă fiindcă roşul se refractă sub un unghi mai mic decât albastrul. La ieşirea din strop, raza roşie părăseşte stropul sub un unghi mai mic decât unghiul de refracţie al razei albastre, iar separarea culorilor realizează curcubeul, care în final, se produce pe retina privitorului.

Fenomenul de descompunere a luminii albe în cele 7 culori fundamentale datorită refracţiei diferite pe anumite medii se numeşte dispersie.

Uneori apare şi un al doilea curcubeu,mai mic decât primul şi având culorile în ordine inversă, de la violet spre roşu.

APLICATII ALE DISPERSIEI APLICATII ALE DISPERSIEI LUMINIILUMINII

PRISMA OPTICPRISMA OPTICĂĂFenomenul de dispersie poate fi Fenomenul de dispersie poate fi

observat experimental cu observat experimental cu ajutorul prismei optice.ajutorul prismei optice.

La trecerea luminii albe prin prisma, La trecerea luminii albe prin prisma, aceasta se descompune în cele 7 aceasta se descompune în cele 7 culori ale spectrului fundamental.culori ale spectrului fundamental.

Prisma opticPrisma optică e un mediu ă e un mediu transparent(cu indice de refracţie transparent(cu indice de refracţie nn) mărginit de două feţe plane ) mărginit de două feţe plane care formează care formează un un unghiunghi refringent refringent ..

CUM A INFLUENŢAT LUMINA CUM A INFLUENŢAT LUMINA REALIZĂRILE TEHNICE?REALIZĂRILE TEHNICE?

Proprietăţile Proprietăţile luminii au fost valorificate prin realizarea luminii au fost valorificate prin realizarea instrumentelor optice (ochelari, instrumentelor optice (ochelari, aparate de fotografiat,aparate de fotografiat, aparate de aparate de proiecţie, microscop, luneta, telescop), proiecţie, microscop, luneta, telescop), fibrelor optice(pentru fibrelor optice(pentru Internet, TV , telefonie). Internet, TV , telefonie). Reflexia, rReflexia, refracefracţiaţia şi dispersia l şi dispersia luminii uminii suntsunt fenomenefenomene deplin “implicat deplin “implicatee” în aceste realizări tehnice !” în aceste realizări tehnice !

BIBLIOGRAFIE• http://elfwood.lysator.liu.se/farp/theart/williamreflection

/Reflective2.htm• http://www.weatherscapes.com/album.php?

cat=optics&subcat=glitter_path • http://www.weerfotografie.com/album.php?

cat=optics&subcat=antisolar_rays • http://en.wikipedia.org/wiki/Zodiacal_light • http://zebulon1er.free.fr/neige.htm• http://labs.cs.utt.ro/labs/Graphics/html/SPG/Download/

C5_Iluminari_si_Umbriri.pdf • Mircea Mihail Popovici – Fizică fenomene optice, Editura Teora • http://perso.id-net.fr/~brolis/docs/blue/blue.html