Page 112 - fizica-viii

110 Fenomene optice – Refracția luminii UNITATEA 3

Termeni-cheie Reflexia totală

⚫ reflexie totală Ai observat că?
⚫ unghi limită
⚫ În zilele călduroase de vară, șoseaua fierbinte pare a fi umedă.
⚫ Un scafandru poate vedea suprafața apei ca pe o oglindă.
⚫ Diamantele ne încântă cu strălucirea lor.

Fig.1 ‒ Fereastra Snell
Ce crezi?
Lumina poate întotdeauna să treacă granița dintre două medii trans-
parente? (fig.1)

Experimentează!

Trecerea de la „lent” la „rapid”
⚫ Vei folosi: sursă laser, disc Hartl, semicilindru de sticlă sau prismă
(bloc).
⚫ Ce ai de făcut?
– Potrivește semicilindrul pe discul Hartl. Trimite o rază incidentă ast-
fel încât lumina să treacă din aer în sticlă (n < n ). Repetă experimentul
2
1
pentru 3 unghiuri de incidență diferite și măsoară unghiurile de refracție.
– Observă ce fenomene optice se produc.
Fig.2 ‒ Reflexia și refracția luminii – Înregistrează datele într-un tabel, ca cel de mai jos.
– Repetă experimentul astfel încât lumina să treacă din sticlă în aer
(n > n ), pentru același set de 3 unghiuri de incidență. Înregistrează datele
1
2
în tabel.
i = 30° 42° 50° reflexie/refracție
n > n r =
2 1
n > n 2 r =
1
⚫ Ce constați?
– Când lumina trece din aer în sticlă (n > n ), odată cu creșterea unghiu-
1
2
lui de incidență crește și unghiul de refracție (dar rămâne mai mic decât
unghiul de incidență). Se produc simultan refracția și reflexia luminii.
Fig.3 ‒ Unghiul limită – Când lumina trece din sticlă în aer (n > n ), odată cu creșterea unghiu-
2
1
lui de incidență crește și unghiul de refracție (fig.2). Când unghiul de refrac-
ție este r = 90°, raza se refractă în lungul suprafeței de separație dintre
medii. Se produc simultan reflexia și refracția luminii (fig.3). Dacă se mai
mărește unghiul de incidență, nu mai are loc refracția luminii, ci întreaga
rază se va reflecta, rămânând în același mediu (fig.4).
⚫ Cum îți explici?
Când lumina trece dintr-un mediu mai dens într-un mediu mai puțin
dens, raza refractată se îndepărtează de normală. La creșterea treptată a
unghiului de incidență, unghiul de refracție nu va putea lua o valoare mai
mare de r = 90°, pentru a se produce refracție. Acesta este motivul pentru
care raza incidentă se va reflecta în totalitate, prin creșterea unghiului de
incidență peste o anumită limită.
Fig.4 ‒ Reflexie totală