Δραστηριότητα 2. Διάθλαση του φωτός
- Εξερευνήστε τις πληροφορίες του κειμένου που ακολουθούν:
Εάν το φως περάσει από ένα μέσο σε ένα άλλο διαφορετικής πυκνότητας, αλλάζει κατεύθυνση και παρατηρείται διάθλαση του φωτός. Εάν το φως περάσει από ένα μέσο στο οποίο διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα σε ένα μέσο στο οποίο διαδίδεται με μικρότερη ταχύτητα, παρατηρείται διάθλαση προς την κάθετο. Έτσι, η γωνία διάθλασης είναι μικρότερη από τη γωνία πρόσπτωσης. Εάν το φως περνά από ένα μέσο στο οποίο διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα σε ένα μέσο στο οποίο διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα, τότε παρατηρείται διάθλαση από την κάθετο. Έτσι η γωνία διάθλασης είναι μεγαλύτερη από τη γωνία πρόσπτωσης.
2. Ο καθηγητής ορίζει την εργασία που πρέπει να ολοκληρωθεί και παρέχει στους μαθητές το απαραίτητο υλικό για την εργασία – πίνακες 1. και 3. στο Excel, γραφήματα, διαγράμματα, διαδραστική προσομοίωση που είναι διαθέσιμη στο Bending Light 1.1.34 (colorado.edu). Αφού πειραματιστούμε με τις προσομοιώσεις, προχωράμε στην ολοκλήρωση των εργασιών.
3. Λύστε τα προβλήματα χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του πίνακα 1. Ταχύτητα διάδοσης του φωτός σε διάφορα μέσα, την εμπειρία σας από τις προσομοιώσεις και το δεδομένο γράφημα.
Εργασία 1. Οι ακτίνες φωτός 1 και 2 περνούν από τον αέρα στο νερό και η ακτίνα 3 από το νερό στον αέρα. Σχεδιάστε την κατεύθυνση των ακτίνων αφού περάσουν μέσα από το νερό.
- Ποια ακτίνα διαθλάται σε σχέση με την κάθετο;
- Ποια ακτίνα διαθλάται από την κάθετη;
- Ποια ακτίνα δεν διαθλάται;
Εργασία 2. Εξετάστε τις τιμές που δίνονται στον πίνακα 3. Ο δείκτης διάθλασης των φασματικών χρωμάτων σε ένα γυάλινο πρίσμα και λύστε τα προβλήματα:
|
Δείκτης διάθλασης των φασματικών χρωμάτων σε γυάλινο πρίσμα |
|
| φασματικό χρώμα | δείκτης διάθλασης σε γυάλινο πρίσμα |
| Κόκκινο | 1.51 |
| πορτοκαλί | 1.512 |
| Κίτρινο | 1.515 |
| πράσινο | 1.519 |
| γιος | 1.521 |
| ινδικό | 1.527 |
| βιολετί | 1.531 |
Το φως ποιου χρώματος διαπερνά το γυάλινο πρίσμα με τη μεγαλύτερη ταχύτητα και συνεπώς διαθλάται λιγότερο;
b. Το φως ποιου χρώματος διαπερνά το γυάλινο πρίσμα με τη μικρότερη ταχύτητα και συνεπώς διαθλάται περισσότερο;?
c. Το διάγραμμα δείχνει ένα γυάλινο πρίσμα στο οποίο εισέρχεται λευκό φως. Αφού περάσει μέσα από το πρίσμα, το λευκό φως διαθλάται και αναλύεται στα επιμέρους συστατικά του – παρατηρούμε ένα χρωματικό φάσμα του φωτός. Γράψτε τα ονόματα των φασματικών χρωμάτων για τους αριθμούς 1 έως 7.
