Reflexia i Refracia LuminiiStudiul luminii -i va dezvlui proprietile nebnuite ale acesteia. Proprietile luminii au fost valorificate prin realizarea lentilelor ,aparatelor de fotografiat,fibrelor optice(pentru Internet, telefonie, TV),a microscoapelor, ochelarilor, Spectrografelor Legile Reflexiei i Refraciei au fost demonstrate pe baza ipotezei c lumina are o natur ondulatorie, deci se propag asemenea undelor sonore, sau mecanice (de exemplu, ca undele de pe suprafaa apei)

Legile ReflexieiLegea1: raza incident, raza reflectat i normala sunt n acelai planLegea2: unghiul de inciden este egal cu unghiul de reflexie.unghiul de inciden iunghiul de reflexie rnormalaraz reflectat raza incident

Observai c tulpinile florilor din imagine se vd deformate prin ap, i par a fi n alt loc dect sunt n realitateFenomenul responsabil este refracia luminiiRazele de Lumin i schimb direcia cnd trec dintr-un mediu n altul(de exemplu din aer n ap, sau sticl). Acest fenomen se numete refracie

Observai c raportorul din imagine se vede deformat prin ap, datorit refraciei.Observai c linguria din imagine se vede deformat i frnt datorit refraciei. n plus, partea din ap nu se vede n locul n care este n realitate:pare a fi situat cu civa centimetri mai n stnga!Iat drumul razelor de lumin:

Trimind cu o lantern o raz de lumin(numit raza incident) pe suprafaa apei dintr-un vas, se va remarca o raz refractat(care ptrunde n ap) i o raz reflectat(care se ntoarce n aer) Legea I a refraciei- normala, i razele: incident, refractat(dar i raza reflectat) sunt n acelai plan Legea II a refracieiraz refractatraz reflectatnormala raza incidentunghiul de inciden iunghiul de refracie rn1 i n2 sunt indicii de refracie, V1 i V2 reprezint viteza luminii n mediile prin care trece lumina n2n1

Dac priveti(pe o direcie oblic) un obiect aflat n ap, el nu se afl exact acolo unde observi imaginea ! Eti derutat de refracie! De exemplu, dac o persoan vede imaginea obiectului n punctul C(pe direcia privirii sale), de fapt obiectul este n punctul BADobiectimaginen1n212n fotografie, n punctul 1 observai refracia i reflexia, iar n punctul 2 doar refracia :BC

Proprietile refraciei1.Orice mediu transparent este caracterizat de un indice de refracie n (exemple: naer=1, napa=1,33 ; nsticla=1,5) . Cu ct indicele de refracie al unui mediu este mai mare, cu att mai mult deviaz lumina la trecerea din aer n acel mediu.De aceea, lumina deviaz mai mult cnd intr ntr-o pies din sticl dect n apsticlap* indicele de refracie este mrime adimensional (nu are unitate de msur)n2n2n1n1

2. Cnd lumina trece dintr-un mediu cu indice de refracie mic ntr-un mediu cu indice de refracie mare(de exemplu din aer n ap, sau din aer n sticl) razele de lumin(refractate) se apropie de normal

3. Cnd lumina trece dintr-un mediu cu indice de refracie mare ntr-un mediu cu indice de refracie mic (de exemplu din ap n aer, sau din sticl n aer) razele de lumin refractate se ndeprteaz de normalnormalaraz refractatProprietile refraciein1=1,33n2 =1n2 =1n2=1,33

Proprietile refraciei4.Razele de lumin perpendiculare pe suprafaa de separaie a dou medii trec nedeviateEfectele refracieiMirajul, sau amurgul multicolor sunt efecte ale refraciei.Seara soarele se mai vede pe cer chiar i dup apusul astronomic.In realitate, soarele e sub linia orizontului,dar vedem imaginea sa datorit refraciei(n straturi de aer atmosferic calde i reci, care au indici de refracie diferii.)In plus, indicii de refracie depind i de culoarea luminii(dispersie!)Pe Lun,neexistnd atmosfer nu exist astfel de amurguri,se trece brusc de la lumin la ntuneric deplin

Mirajul se produce n zile clduroase, n apropierea nisipurilor sau oselelor nclzite de soare.Explicaia Mirajului: lumina se refract n straturile de aer cald din apropierea pmntului i ne creeaz impresia c ar fi o reflexie pe apEfectele refracieiLumina strbate drumul ABCDE (frnt,datorit refraciei), dar ne creeaz impresia c ar urma drumul EDI

Reflexia TotalUneori, reflexia se produce fr refracie.Acest fenomen se numete reflexia total i se produce dac lumina cade oblic,la un unghi de inciden mai mare ca un unghi limit l, pe un mediu cu indice de refracie mai mic(de exemplu din ap n aer)In general ,reflexia i refracia se produc amndou odat. In fotografia din imagine, observai i pietrele din ap(prin refracie),dar i reflexia cerului pe oglinda apeiABIn punctul A se produce reflexia total , iar n punctul B se produce i reflexie dar i refraciePrin intermediul reflexiei totale se pot transmite semnale TV,radio, internet, prin fibre optice, chiar daca acestea nu sunt drepte

4. tiind naer=1, napa=1,33 ; nsticla=1 ,5 A) Desenai drumul razei de lumin cu unghiul de inciden este 30, ce trece din: I. Din aer n sticl , II. Din ap n aerIII. Din sticl n ap B) Calculai unghiul de refracie, n unul din cele 3 cazuri C) Dac unghiul de inciden este 60, n care din cele 3 cazuri apare reflexia total?3.Dac un pescru vede un pete n punctul C(pe direcia privirii sale) i plonjeaz exact acolo, va prinde petele? II.Unde se afl petele? In punctul:A , B, C, sau D Explicai de ce ! III. Dac unghiul de inciden este 30, aflai sinusul unghiului de refracie (napa=1,33 )ABCDExerciii-Scriei rspunsurile pe caiet1.Vedem obiectele aflate n ap prin intermediul razei reflectate sau refractate? 2. Vedem obiectele aflate n ap exact n locul n care se afl sau nu? De ce?

5. tiind naer=1; napa=1,33 ; nsticla=1,5 ; nalcool=1,36 precizai: lumina deviaz mai mult cnd trece din aer n : A) ap, B)sticl, C)alcool6. Un pete tropical, insectivor,observ oinsect n punctul D. I. O va prinde dacsare direct spre acel punct? De ce?II. Unde se afl insecta?: a) n punctul Ab) n B , c) n C , d) n D , e) n E . Explicai !III.Dac insecta zboar astfel nct unghiul de inciden(al privirii petelui) s se mreasc, este posibil s se produc reflexia total i s nu o vad petele? Ct s fie unghiul de inciden?Exerciii-Scriei rspunsurile pe caietABCED8.Precizai asemnri i deosebiri ntre reflexie, refracie, i reflexie total7. Exist raze de lumin care trec nedeviate din ap n aer ?

Aceast lecie face parte dintr-un set de lecii pentru gimnaziu i liceu destinat mbuntirii predrii fizicii cu ajutorul calculatorului.Orice sugestie sau observaie despre aceast lecie putei trimite pe adresa autorului acestui set de lecii :laurentziu_roshu@yahoo.com Prin observaiile dvs. putei contribui la perfecionarea acestui set de lecii .V mulumesc