Ευθύγραμμη Διάδοση Αντανάκλαση φωτός

Το φως έχει δύο σημαντικά χαρακτηριστικά:την ευθύγραμμη διάδοση και την ανάκλαση. Στον τομέα της φυσικής, αυτές είναι δύο από τις πιο θεμελιώδεις αρχές. Εξηγούν πώς συμπεριφέρεται το φως σε διάφορες καταστάσεις και πώς αντιδρά σε διάφορες επιφάνειες. Η ευθύγραμμη διάδοση του φωτός καλύπτεται σε βάθος σε αυτό το άρθρο, καθώς και μια ματιά στην ανάκλαση του φωτός.

Ευθύγραμμη ανάκλαση διάδοσης του φωτός

Η ευθύγραμμη διάδοση του φωτός είναι το φαινόμενο του φωτός να ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή χωρίς παρεμβολές. Όταν μια ακτίνα φωτός περνά από το ένα μέσο στο άλλο, αλλάζει πορεία. Ο αέρας, το γυαλί και το νερό είναι παραδείγματα τέτοιων μέσων.

Σταθείτε στο αίθριο και ρίξτε μια ματιά τριγύρω. Θα γίνει φανερό ότι τα πάντα στο περιβάλλον τους μπορούν να παρακολουθούνται. Η ευθύγραμμη διάδοση του φωτός το καθιστά δυνατό. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετές απλές δοκιμές για να αποδειχθεί ότι το φως διαδίδεται σε ευθύγραμμη διαδρομή. Το πείραμα με ελαστικό σωλήνα και το πείραμα με χαρτόνια είναι δύο δημοφιλή πειράματα.

Ευθύγραμμη διάδοση

Η τάση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (φωτός) να ταξιδεύουν σε ευθεία διαδρομή είναι γνωστή ως ευθύγραμμη διάδοση. Όταν το φως ταξιδεύει μέσα από μια ομοιογενή ουσία με τον ίδιο δείκτη διάθλασης σε όλη την έκταση, δεν αποκλίνει. διαφορετικά, το φως διαθλάται. Παρόλο που ένα μέτωπο κύματος είναι στριμμένο (για παράδειγμα, όταν ένας βράχος προσκρούει σε μια λίμνη), οι μεμονωμένες ακτίνες ταξιδεύουν σε ευθείες γραμμές. Ο Pierre de Fermat ήταν ο πρώτος που ανακάλυψε την ευθύγραμμη διάδοση.

Πραγματικά Παραδείγματα Ευθύγραμμης Διάδοσης του Φωτός

Η ευθύγραμμη διάδοση φωτός είναι κάτι που όλοι βλέπουν σε τακτική βάση. Η ευθύγραμμη διάδοση του φωτός δημιουργεί πολλές οπτικές ψευδαισθήσεις γύρω μας. Δύο αξιοσημείωτες περιπτώσεις ευθύγραμμης διάδοσης φωτός στην πραγματική ζωή είναι οι αλλαγές στο μέγεθος των υποβρυχίων αντικειμένων και οι εκλείψεις.

Υποβρύχια αντικείμενα

Το μέσο φωτός αλλάζει όταν ρέει μέσα από το νερό. Μεταβαίνει από αέρα σε υδάτινο μέσο. Εκτός εάν και μέχρι να περάσει από διαφορετικό μέσο, ​​το φως κινείται με ευθύγραμμο τρόπο. Ως αποτέλεσμα, όταν ένα αντικείμενο βυθίζεται, φαίνεται να είναι μικρότερο σε μέγεθος. Φαίνεται επίσης ότι είναι πιο κοντά σας από ό,τι είναι στην πραγματικότητα. Βάλτε το χέρι σας σε ένα κουβά νερό και δείτε τι συμβαίνει. Θα παρατηρηθεί ότι το χέρι φαίνεται να είναι μικρότερο και πιο κοντά στην επιφάνεια του νερού. Η διαφορά στην πυκνότητα των δύο μέσων το δικαιολογεί. Το φως ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικές πυκνότητες υλικού.

Eclipse

Οι ηλιακές εκλείψεις και οι εκλείψεις Σελήνης είναι οι δύο μορφές εκλείψεων που μπορούν να φανούν από τη Γη. Το φεγγάρι περνά μεταξύ της γης και του ήλιου κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης. Επειδή το φως διαδίδεται σε μια ευθύγραμμη διαδρομή, το φως εμποδίζεται από την ύπαρξη της σελήνης. Ως αποτέλεσμα αυτού δημιουργείται μια ζώνη σκιάς. Η γη περνά ανάμεσα στον ήλιο και τη σελήνη κατά τη διάρκεια μιας σεληνιακής έκλειψης. Η γη εμποδίζει την άμεση διαδρομή του φωτός που φτάνει στο φεγγάρι, με αποτέλεσμα μια ζώνη σκιάς στο φεγγάρι.

Αντανάκλαση φωτός

Η μετατόπιση της κατεύθυνσης της διαδρομής του φωτός καθώς προσκρούει σε μια επιφάνεια είναι γνωστή ως ανάκλαση. Η επιφάνεια μπορεί να είναι λεία ή με υφή. Όσον αφορά την αντανάκλαση του φωτός, η υφή της επιφάνειας δεν έχει σημασία. Εάν θέλετε μια καθαρή αντανάκλαση, ωστόσο, η επιφάνεια πρέπει να είναι λεία. Μόνο ένας λείος καθρέφτης μπορεί να παράγει καθαρή εικόνα.

Το πείραμα Rubber Tube

Το πείραμα με ελαστικό σωλήνα είναι μια βασική επίδειξη της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός. Αυτό το πείραμα είναι απλό να πραγματοποιηθεί στο σπίτι.

Απαιτήσεις:

• Ένας εύκαμπτος σωλήνας από καουτσούκ
• Πηγή φωτός (κερί, λάμπα ή λάμπα)

Διαδικασία:

1. Τοποθετήστε την πηγή φωτός σε μια επιφάνεια και ενεργοποιήστε την.
2. Τοποθετήστε το ένα άκρο ενός ελαστικού σωλήνα μπροστά από την πηγή σε ασφαλή απόσταση.
3. Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν στροφές στον ελαστικό σωλήνα.
4. Τοποθετήστε το μάτι σας στο άλλο άκρο του ελαστικού σωλήνα.
5. Κάντε μια λίστα με τις παρατηρήσεις σας.
6. Λυγίστε τώρα τον ελαστικό σωλήνα κάπου στο μήκος του.
7. Τοποθετήστε το μάτι σας στο άκρο του ελαστικού σωλήνα άλλη μια φορά.
8. Κάντε μια λίστα με τις παρατηρήσεις σας.

Παρατήρηση και συμπέρασμα: 

Η φωτεινή πηγή φωτός φαίνεται καθαρά από το αντίθετο άκρο του ελαστικού σωλήνα τη στιγμή της πρώτης παρατήρησης. Αυτό προσδίδει αξιοπιστία στην ιδέα ότι το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή. Η φωτεινή πηγή φωτός δεν είναι ορατή μέσω του λυγισμένου ελαστικού σωλήνα κατά τη δεύτερη επιθεώρηση. Αυτό συμβαίνει επειδή η κάμψη στον ελαστικό σωλήνα εμποδίζει την ευθεία διαδρομή του φωτός, εμποδίζοντάς το να φτάσει στο άκρο του ελαστικού σωλήνα. Αυτό αποδεικνύει ότι το φως ταξιδεύει σε ευθύγραμμη διαδρομή.

Συμπέρασμα

Η σελίδα περιέχει όλες τις κρίσιμες πληροφορίες που χρειάζεται να γνωρίζει ένας μαθητής σχετικά με την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός στο βασικό επίπεδο, όπως η ευθύγραμμη διάδοσή του, το πραγματικό παράδειγμα και το πείραμα με ελαστικό σωλήνα, μεταξύ άλλων. Αυτός είναι ζωτικής σημασίας εξοπλισμός για τη λήψη ευθύγραμμης ανάκλασης διάδοσης του φωτός.