Reflexia si refractia luminii

1
Reflexia si refractia luminii
Geometrie si Trigonometrie Aplicata in Studiul
Stiintelor Naturii
2

• La suprafata de separare a doua medii diferite
  lumina sufera un dublu fenomen o parte din ea se
  întoarce în mediul din care a venit, iar cealalta
  parte traverseaza suprafata de separatie si trece
  în celalalt mediu. Cele doua
• fenomene, care au loc simultan
• se numesc reflexie si refractie.
• Proportia în care au loc aceste
• fenomene depinde de natura
• suprafetei pe care cade lumina.
• De exemplu, în cazul corpurilor
• metalice lustruite predomina
• fenomenul de reflexie, iar in cazul
  sticlei
  predomina fenomenul de
• refractie (sticla transmite aproape
• integral lumina, fiind transparenta).

3
Reflexia luminii

• Reflexia luminii este fenomenul de schimbare a
  directiei de propagare a luminii la suprafata de
  separare a doua medii,lumina intorcandu-se din
  mediul in care a venit.

4

• 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.

5
Legile reflexiei

• Legile reflexiei sunt 1) raza incidenta,
  normala si raza reflectata se gasesc in acelasi
  plan2) unghiul de reflexie este egal cu unghiul
  de incidenta.
• i r

6
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.
• sin l n2/n1

7
Refractia luminii

• 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.

8

• 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.

9
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.

10

• 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.

11
Legile refractiei

• 1)Raza de lumina incidenta, raza de lumina
  refractata si normala în punctul de incidenta
  sunt coplanare.
• 2)Raportul dintre
• sinusul unghiului
• de incidenta si
• sinusul unghiului
• de refractie este o
• constanta specifica
• unei perechi de medii
• date.
• sin i / sinr v2/v1 n21

12

• 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

• PERSA PAUL
• CIOTLAUS ADRIAN
• Prof. Lucia Gutu
• Prof. Simona Pop

14
PRISMA OPTICA
A45
n1.5-1.9
15
Dispersia luminii