Page 113 - fizica-viii

UNITATEA 3 Fenomene optice – Refracția luminii 111

Reține!
La trecerea luminii dintr-un mediu mai dens (care are indicele de refrac- Știai că?
ție mai mare) într-unul mai puțin dens, unghiul de refracție este mai mare
decât unghiul de incidență (fig.5.a). Reflexia totală a luminii apare
Pentru un unghi de incidență, numit unghi limită l, raza este refractată și în natură, mirajul fiind un ast-
în lungul suprafeței de separare dintre medii, adică sub un unghi r = 90° fel de exemplu. În zilele toride,
în imediata vecinătate a solului,
(fig.5.b). Pentru unghiuri mai mari decât unghiul limită nu mai există rază aerul este supraîncălzit. Astfel
refractată, raza incidentă se reflectă total în mediul din care a venit. Acest densitatea lui scade, iar indi-
fenomen poartă numele de reflexie totală (fig.5.c). cele de refracție scade, de ase-
menea. Se formează mai multe
straturi cu indici de refracție dife-
riți, cu valoare din ce în ce mai
mare pe măsură ce ne apropiem
de sol. Prin refracții succesive pe
aceste straturi și apoi prin refle-
xie totală, se formează imaginea
răsturnată a unui obiect, ca și
a b c cum acesta s-ar reflecta într-un
Fig.5 ‒ Explicarea fenomenului de reflexie totală lac (fig.7).
Din legea a doua a refracției luminii, pentru reflexia totală se obține: Tot datorită variației indicelui

sin l
2 _
_ n de refracție a aerului atmosfe-

= .

sin 90 ° n ric, Soarele e văzut la răsărit mai
1
Dacă se înlocuiește sin 90° = 1 în această relație, se obține expresia devreme cu câteva minute și la
unghiului limită: n apus mai târziu, adică ziua obser-

2 _

sin l = . vată e mai lungă cu aproximativ

n

1 opt minute decât ziua reală.
Pornind de la această relație, se poate calcula unghiul limită pentru sti-
clă (n = 1,5) față de aer (n = 1):
1 2
1 _

sin l = = 0,66 ; adică l = 41° 50′ .

1,5
Temă pentru portofoliu
⚫ Vei folosi: un pahar transparent cu apă, o
rondelă de plută, ac cu gămălie (bold).
⚫ Ce ai de făcut?
– Înfige boldul în rondela de plută și pune-le să
plutească pe apă, cu boldul orientat în jos.
– Privește imaginea gămăliei boldului, uitân- Fig.6 ‒ Refracția atmosferică
du-te după o direcție oblică la suprafața apei, pe (deviațiile sunt mai mici în realitate)
deasupra apei din pahar.
– Privește imaginea gămăliei boldului, uitându-te după o direcție oblică
la suprafața apei, ochii să fie plasați sub nivelul apei din pahar.
Explică printr-o schiță ce fel de imagini ale acului înfipt în rondea se
obțin pentru cele două situații date. Care sunt feno-
menele optice care apar? Unde se formează imagi-
nile pe care le vezi?
Verifică dacă ai înțeles!
1 Se poate produce reflexia totală pentru o rază de
lumină care trece din aer în apă?
2 Se poate produce reflexia totală pentru orice unghi
de incidență al luminii?
3 Calculează unghiul limită al apei, când lumina
trece din apă în aer.
Fig.7 ‒ Fenomenul mirajului