Page 114 - fizica-viii

112 Fenomene optice – Refracția luminii UNITATEA 3

Termeni-cheie Aplicații practice ale reflexiei totale.

⚫ fibra optică Fibra optică. Prisma cu reflexie totală
⚫ prisma cu reflexie totală
⚫ periscop cu prisme
⚫ binoclu cu prisme Ai observat că?
⚫ Semnalele TV sosesc în locuințele noastre prin fibra optică.
⚫ Studierea animalelor în habitatul lor natural se face cu binoclul.

Ce crezi?
Putem face lumina să se propage și altfel decât în linie dreaptă?

Experimentează!
Fig.1 ‒ Binoclul ca aplicație 1. Lumină „în jet de apă”
a reflexiei totale
⚫ Vei folosi: o sticlă de plastic cu dop, de 2L, găurită la 3 cm de bază,
apă, sursă laser, 2 vase mari (găleți), bandă adezivă, clemă (binder clip).
⚫ Ce ai de făcut?
– Umple sticla cu apă, lipește orificiul cu bandă adezivă, pune dopul.
– Așază flaconul pe fundul unei găleți întoarse, iar cealaltă găleată așaz-o
acolo unde va curge apa.
– Fixează întrerupătorul sursei laser cu o clemă, pentru a rămâne în
Fig.2 ‒ Reflexie totală în jet de apă funcțiune pe tot parcursul experimentului.
– Aliniază sursa laser cu orificiul flaconului, astfel
încât fasciculul laser să treacă prin flacon și orificiu.
– Îndepărtează banda adezivă, deșurubează dopul;
observă lumina prin jetul de apă ce curge în găleată (fig.2).
Scanează codul QR!
⚫ Ce constați? Lumina va fi vizibilă doar pe jetul ce
va curge în găleată.
⚫ Cum îți explici? Lumina se află în apă, într-un mediu mai dens decât
aerul. Dacă lumina cade incident pe suprafața de separație apă-aer, sub
un unghi mai mare decât unghiul limită apă-aer, se va reflecta total, dar
de mai multe ori, pe întreg traseul jetului de apă.
Fig.3 ‒ Fascicul incident perpendicular
pe cateta secțiunii prin prismă 2. Un altfel de experiment cu prisma optică
⚫ Vei folosi: prismă cu secțiunea în formă de triunghi dreptunghic isos-
cel, sursă laser.
⚫ Ce ai de făcut? Observă deviațiile razelor care ies din prismă în raport
cu raza incidentă, pentru următoarele situații:
– trimite fasciculul laser sub incidență normală spre una dintre catetele
prismei astfel încât lumina să se reflecte total pe ipotenuză (fig.3).
– trimite fasciculul laser sub incidență normală spre ipotenuza prismei
astfel încât lumina să se reflecte total pe cele două catete (fig.4).
⚫ Ce constați? În primul caz, fasciculul a fost deviat sub un unghi de
90°, iar în al doilea caz, sub un unghi de 180°.
⚫ Cum îți explici?
Fig.4 ‒ Fascicul incident perpendicular – În primul caz, pe fața-ipotenuză a prismei (limita sti-
pe ipotenuza secțiunii prin prismă
clă-aer) unghiul de incidență este de 45°, unghi care tre-
buie să fie mai mare ca unghiul limită al sticlei pentru a
se produce reflexie totală. Scanează codul QR!
– În al doilea caz, pe cele două fețe-catetă ale prismei (la limita sticlă-aer)
unghiul de incidență este tot de 45°, unghi care trebuie să fie mai mare ca
Fig.5 ‒ Mersul razei de
lumină prin fibra optică unghiul limită al sticlei pentru a se produce reflexie totală.