Reflexia si Reflexia si refractia refractia luminiiluminii

Clasa a VII-a AClasa a VII-a A

Visa Ancuta

Schiopu Maria

Reflexia luminiiReflexia luminii Reflexia luminiii este fenomenul de schimbare a Reflexia luminiii este fenomenul de schimbare a

directiei de propagare a luminii la suprafata de directiei de propagare a luminii la suprafata de separare a doua medii,lumina intoracandu-se din separare a doua medii,lumina intoracandu-se din mediul in care a venit.mediul in care a venit.

Daca lumina atinge suprafata de separare intr-un Daca lumina atinge suprafata de separare intr-un unghi atunci lumina este reflectata in acelasi unghi, unghi atunci lumina este reflectata in acelasi unghi, asemanator cu felul in care o minge sare cand atinge asemanator cu felul in care o minge sare cand atinge pamantul. Lumina care este reflectata de pe o pamantul. Lumina care este reflectata de pe o suprafata plana, cum ar fi suprafata dintre aer si un suprafata plana, cum ar fi suprafata dintre aer si un lac, va forma o imagine in oglinda. Lumina lac, va forma o imagine in oglinda. Lumina reflectata de pe o suprafata curba poate fi focusata reflectata de pe o suprafata curba poate fi focusata intr-un punct, o linie, sau intr-o zona, acest lucru intr-un punct, o linie, sau intr-o zona, acest lucru depinzand de curbura suprafeteidepinzand de curbura suprafetei..

Caracteristici generale

Legile reflexieiLegile reflexiei

Legile reflexiei sunt: Legile reflexiei sunt: i) raza incidenta, normala si raza reflectata i) raza incidenta, normala si raza reflectata se gasesc in acelasi plan;se gasesc in acelasi plan;ii) unghiul de reflexie este egal cu unghiul de ii) unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidentaincidenta..

Reflexia totalaReflexia totala La trecerea razei de lumina dintr-un mediu mai La trecerea razei de lumina dintr-un mediu mai

refrigerent intr-un mediu mai putin refrigerent pe refrigerent intr-un mediu mai putin refrigerent pe masura ce unghiul de incidenta creste,se mareste si masura ce unghiul de incidenta creste,se mareste si unghiul de refractie.Pentru un unghi de incidenta I = unghiul de refractie.Pentru un unghi de incidenta I = l,raza este reflectata in lungul suprafetei de l,raza este reflectata in lungul suprafetei de separare,deci r = 90 grade.Unghiul minim de incidenta separare,deci r = 90 grade.Unghiul minim de incidenta l se numeste unghi limita.Pentru unghiuri de incidenta l se numeste unghi limita.Pentru unghiuri de incidenta mai mari decat unghiul limita ( I > l) , nu mai exista mai mari decat unghiul limita ( I > l) , nu mai exista raza refractata, ci ea se reflecta in mediul din care raza refractata, ci ea se reflecta in mediul din care pleaca.Acest fenomen poarta numele de reflexie totala.pleaca.Acest fenomen poarta numele de reflexie totala.

Valoarea unghiului limita depinde numai de indicii de Valoarea unghiului limita depinde numai de indicii de refractie ai celor doua medii.refractie ai celor doua medii.

Refractia luminii Refractia luminii Refractia este schimbarea directiei luminii la trecerea Refractia este schimbarea directiei luminii la trecerea

acesteia dintr-un mediu transparent in altul. Fiindca acesteia dintr-un mediu transparent in altul. Fiindca lumina calatoreste cu viteze diferite in medii diferite, ea lumina calatoreste cu viteze diferite in medii diferite, ea trebuie sa-si schimbe viteza la trecerea dintr-un mediu in trebuie sa-si schimbe viteza la trecerea dintr-un mediu in altul.altul.

La interfata dintre doua medii, La interfata dintre doua medii, viteza de faza si si lungimea de unda se modifica, unda isi schimba directia, se modifica, unda isi schimba directia, însa însa frecventa ramâne aceeasi. În ramâne aceeasi. În optica, pentru studiul , pentru studiul refractiei se foloseste notiunea de refractiei se foloseste notiunea de indice de refractie, care , care este direct legata de viteza de propagare. este direct legata de viteza de propagare. Lentilele şi şi prismele optice se bazeaza pe fenomenul de refractie pentru se bazeaza pe fenomenul de refractie pentru a modifica directia razelor de lumina. a modifica directia razelor de lumina.

Cel mai usor de observat exemplu este în cazul luminii, Cel mai usor de observat exemplu este în cazul luminii, atunci când aceasta trece dintr-un mediu transparent (aer, atunci când aceasta trece dintr-un mediu transparent (aer, apa, sticla etc.)în altul. Totusi fenomenul se petrece cu toate apa, sticla etc.)în altul. Totusi fenomenul se petrece cu toate undele, inclusiv cu cele sonore.undele, inclusiv cu cele sonore.

Caracteristici generale

Refractia luminii Refractia luminii Un aspect interesant al refractiei luminii este Un aspect interesant al refractiei luminii este

urmatorul: viteza luminii în diferite medii (altele decât urmatorul: viteza luminii în diferite medii (altele decât vidul) depinde de vidul) depinde de frecventa, de aceea lumina se va a, de aceea lumina se va refracta diferit în functie de frecventa: în acest fel refracta diferit în functie de frecventa: în acest fel lumina alba poate fi separata în functie de frecventa cu lumina alba poate fi separata în functie de frecventa cu ajutorul unei ajutorul unei prisme din material transparent, fenomen din material transparent, fenomen numit dispersie. Tot din aceasta cauza comunicatiile numit dispersie. Tot din aceasta cauza comunicatiile prin prin fibra optica sunt stânjenite: pulsurile de lumina sunt stânjenite: pulsurile de lumina contin componente de frecvente diferite care, desi sunt contin componente de frecvente diferite care, desi sunt trimise simultan, vor ajunge la celalalt capat al fibrei trimise simultan, vor ajunge la celalalt capat al fibrei usor decalat în timp, ceea ce înseamna ca pulsurile de usor decalat în timp, ceea ce înseamna ca pulsurile de lumina vor fi mai lungi la receptie; pentru comunicarea lumina vor fi mai lungi la receptie; pentru comunicarea pe distante mari, este nevoie de statii releu intermediare pe distante mari, este nevoie de statii releu intermediare pentru refacerea formei pulsurilor. pentru refacerea formei pulsurilor.

Dispersia

Refractia luminiiRefractia luminii

Tot refractia este fenomenul din spatele Tot refractia este fenomenul din spatele curcubeului, , ori a mirajelor care apar, de exemplu în desert, atunci ori a mirajelor care apar, de exemplu în desert, atunci când temperatura aerului variaza foarte rapid cu când temperatura aerului variaza foarte rapid cu înalţimea. În mod similar, pozitiile reale ale astrelor de înalţimea. În mod similar, pozitiile reale ale astrelor de pe cer nu sunt cele aparente, mai ales atunci când pe cer nu sunt cele aparente, mai ales atunci când aceste astre se vad aproape de orizont: intrând în aceste astre se vad aproape de orizont: intrând în atmosfera piezis, ele se refracta progresiv din cauza atmosfera piezis, ele se refracta progresiv din cauza dependentei indicelui de refractie al aerului de dependentei indicelui de refractie al aerului de altitudine (în principal prin intermediul presiunii). Asa altitudine (în principal prin intermediul presiunii). Asa se explica si variatia discontinua a pozitiei si formei se explica si variatia discontinua a pozitiei si formei Soarelui atunci când apune ori rasare. atunci când apune ori rasare.

Curcubeul

Refractia luminiiRefractia luminii Curcubeul poate fi explicat analizînd mersul razelor Curcubeul poate fi explicat analizînd mersul razelor

de lumina într-o sfera transparenta. Lumina alba de de lumina într-o sfera transparenta. Lumina alba de la soare suferă mai întîi o refractie la intrarea în la soare suferă mai întîi o refractie la intrarea în picatura de apa, moment în care începe separarea picatura de apa, moment în care începe separarea culorilor. În partea opusa a picaturii are loc o culorilor. În partea opusa a picaturii are loc o reflexie la interfata dintre apa si aer (o parte din reflexie la interfata dintre apa si aer (o parte din lumina iese afara, dar aceasta nu produce efectul de lumina iese afara, dar aceasta nu produce efectul de curcubeu). În continuare lumina iese din picatura curcubeu). În continuare lumina iese din picatura printr-o a doua refractie, care amplifica separarea printr-o a doua refractie, care amplifica separarea culorilor.culorilor.

Pentru fiecare lungime de unda exista un unghi la Pentru fiecare lungime de unda exista un unghi la care intensitatea luminii iesite din picatura are un care intensitatea luminii iesite din picatura are un maxim. maxim.

Curcubeul continuare

Refractia luminiiRefractia luminiiCurcubeu poze

Legile refractieiLegile refractiei Pentru a putea calcula drumul unei raze de lumina se poate apela Pentru a putea calcula drumul unei raze de lumina se poate apela

la o schema similara celei alaturate: stiind unghiul de incidenta si la o schema similara celei alaturate: stiind unghiul de incidenta si proprietatile celor doua medii, se poate calcula unghiul de refractie proprietatile celor doua medii, se poate calcula unghiul de refractie (unghiul de reflexie este egal cu cel de incidentă)02=sin la puterea -(unghiul de reflexie este egal cu cel de incidentă)02=sin la puterea -1 (n1/n2 * sin01 n1 şi n2 fiind indicii de refractie ai celor doua 1 (n1/n2 * sin01 n1 şi n2 fiind indicii de refractie ai celor doua medii (raportul dintre viteza luminii în acel mediu si viteza luminii medii (raportul dintre viteza luminii în acel mediu si viteza luminii în vid). În cazul unui unghi de incidenta foarte mare (raza cade în vid). În cazul unui unghi de incidenta foarte mare (raza cade foarte piezis), poate aparea fenomenul de reflexie totala: practic foarte piezis), poate aparea fenomenul de reflexie totala: practic toata lumina se reflecta inapoi în mediul din care a venit. Acest toata lumina se reflecta inapoi în mediul din care a venit. Acest lucru se întâmpla pentru 0<0 crit unde 0 crit= sin la puterea -lucru se întâmpla pentru 0<0 crit unde 0 crit= sin la puterea -1(n2/n1) .1(n2/n1) .

Legea de refractie enuntata mai sus este valabila doar pentru Legea de refractie enuntata mai sus este valabila doar pentru materiale izotrope, nefiind respectata daca este vorba de materiale materiale izotrope, nefiind respectata daca este vorba de materiale anizotrope (cum ar fi unele cristale), unde apare birefringenta.anizotrope (cum ar fi unele cristale), unde apare birefringenta.

Legile refractieiLegile refractiei

Substante + indice de refractieSubstante + indice de refractie

Vid: 1.0000Vid: 1.0000 Aer: 1.0003Aer: 1.0003 Gheata: 1.309Gheata: 1.309 Apa: 1.33Apa: 1.33 Alcool etilic: 1.36Alcool etilic: 1.36 Sticla (fused quartz): 1.46Sticla (fused quartz): 1.46 Sticla (crown): 1.52Sticla (crown): 1.52 Clorura de sodium: 1.54Clorura de sodium: 1.54 Zircon: 1.92Zircon: 1.92