Reflexia si refractia luminii

1
Reflexia si refractia luminii
Clasa a XI-a B , Liceul Teoretic Callatis
Stefan Alexandru
2
Cuprins
Reflexia luminii
Legile reflexiei
Reflexia totala
Refractia luminii
Legile refractiei
Bibliografie
3
oOo Reflexia luminii oOo
Caracteristici generale

• Reflexia luminiii este fenomenul de schimbare a
  directiei de propagare a luminii la suprafata de
  separare a doua medii,lumina intoracandu-se din
  mediul in care a venit.
• Daca lumina atinge suprafata de separare intr-un
  unghi atunci lumina este reflectata in acelasi
  unghi, asemanator cu felul in care o minge sare
  cand atinge pamantul. Lumina care este reflectata
  de pe o suprafata plana, cum ar fi suprafata
  dintre aer si un lac, va forma o imagine in
  oglinda. Lumina reflectata de pe o suprafata
  curba poate fi focusata intr-un punct, o linie,
  sau intr-o zona, acest lucru depinzand de curbura
  suprafetei.

4
\\\.../// Legile reflexiei \\\...///

• Legile reflexiei sunt i) raza incidenta,
  normala si raza reflectata se gasesc in acelasi
  planii) unghiul de reflexie este egal cu
  unghiul de incidenta.

5
/// Reflexia totala ///

• La trecerea razei de lumina dintr-un mediu mai
  refrigerent intr-un mediu mai putin refrigerent
  pe masura ce unghiul de incidenta creste,se
  mareste si unghiul de refractie.Pentru un unghi
  de incidenta I l,raza este reflectata in lungul
  suprafetei de separare,deci r 90 grade.Unghiul
  minim de incidenta l se numeste unghi
  limita.Pentru unghiuri de incidenta mai mari
  decat unghiul limita ( I gt l) , nu mai exista
  raza refractata, ci ea se reflecta in mediul din
  care pleaca.Acest fenomen poarta numele de
  reflexie totala.
• Valoarea unghiului limita depinde numai de
  indicii de refractie ai celor doua medii.

6
oOo Refractia luminii oOo
Caracteristici generale

• Refractia este schimbarea directiei luminii la
  trecerea acesteia dintr-un mediu transparent in
  altul. Fiindca lumina calatoreste cu viteze
  diferite in medii diferite, ea trebuie sa-si
  schimbe viteza la trecerea dintr-un mediu in
  altul.
• La interfata dintre doua medii, viteza de faza si
  lungimea de unda se modifica, unda isi schimba
  directia, însa frecventa ramâne aceeasi. În
  optica, pentru studiul refractiei se foloseste
  notiunea de indice de refractie, care este direct
  legata de viteza de propagare. Lentilele si
  prismele optice se bazeaza pe fenomenul de
  refractie pentru a modifica directia razelor de
  lumina.
• Cel mai usor de observat exemplu este în cazul
  luminii, atunci când aceasta trece dintr-un mediu
  transparent (aer, apa, sticla etc.)în altul.
  Totusi fenomenul se petrece cu toate undele,
  inclusiv cu cele sonore.

7
oOo Refractia luminii oOo
Dispersia

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

8
oOo Refractia luminii oOo
Curcubeul

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

9
oOo Refractia luminii oOo
Curcubeul continuare

• Curcubeul poate fi explicat analizînd mersul
  razelor de lumina într-o sfera transparenta.
  Lumina alba de la soare sufera mai întîi o
  refractie la intrarea în picatura de apa, moment
  în care începe separarea culorilor. În partea
  opusa a picaturii are loc o reflexie la interfata
  dintre apa si aer (o parte din lumina iese afara,
  dar aceasta nu produce efectul de curcubeu). În
  continuare lumina iese din picatura printr-o a
  doua refractie, care amplifica separarea
  culorilor.
• Pentru fiecare lungime de unda exista un unghi la
  care intensitatea luminii iesite din picatura are
  un maxim.

10
oOo Refractia luminii oOo
Curcubeu poze
11
\\\.../// Legile refractiei \\\...///

• Pentru a putea calcula drumul unei raze de lumina
  se poate apela la o schema similara celei
  alaturate stiind unghiul de incidenta si
  proprietatile celor doua medii, se poate calcula
  unghiul de refractie (unghiul de reflexie este
  egal cu cel de incidenta)02sin la puterea -1
  (n1/n2 sin01 n1 si n2 fiind indicii de
  refractie ai celor doua medii (raportul dintre
  viteza luminii în acel mediu si viteza luminii în
  vid). În cazul unui unghi de incidenta foarte
  mare (raza cade foarte piezis), poate aparea
  fenomenul de reflexie totala practic toata
  lumina se reflecta inapoi în mediul din care a
  venit. Acest lucru se întâmpla pentru 0lt0 crit
  unde 0 crit sin la puterea -1(n2/n1) .
• Legea de refractie enuntata mai sus este valabila
  doar pentru materiale izotrope, nefiind
  respectata daca este vorba de materiale
  anizotrope (cum ar fi unele cristale), unde apare
  birefringenta.

12
\\\.../// Legile refractiei \\\...///
continuare

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

13
oOo Bibliografie oOo

• http//wikipedia.org
• http//educativ.ro
• Manual de fizica pentru clasa a XI-a
• http//referat.ro
• www.google.ro
• http//referatele.ro