REFRACTIA LUMINII REFLEXIA TOTALA

9
REFRACTIA LUMINII REFRACTIA LUMINII REFLEXIA TOTALA REFLEXIA TOTALA PROF.SUTA ANISOARA PROF.SUTA ANISOARA SC. NATIONALA “OPREA SC. NATIONALA “OPREA IORGULESCU” IORGULESCU” CAMPULUNG MUSCEL CAMPULUNG MUSCEL Jud.Arges Jud.Arges MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

description

REFRACTIA LUMINII REFLEXIA TOTALA. PROF.SUTA ANISOARA SC. NATIONALA “OPREA IORGULESCU” CAMPULUNG MUSCEL Jud.Arges. MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010. Priviti cu atentie urmatoarele imagini :. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of REFRACTIA LUMINII REFLEXIA TOTALA

Page 1: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

REFRACTIA LUMINIIREFRACTIA LUMINIIREFLEXIA TOTALAREFLEXIA TOTALA

PROF.SUTA ANISOARAPROF.SUTA ANISOARASC. NATIONALA “OPREA SC. NATIONALA “OPREA

IORGULESCU”IORGULESCU”CAMPULUNG MUSCELCAMPULUNG MUSCEL

Jud.ArgesJud.Arges

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

Page 2: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

Priviti cu atentie imaginile de mai jos .Ce observati?Priviti cu atentie imaginile de mai jos .Ce observati?Cum explicati imaginea franta a creionului din vasul cu apa ?Cum explicati imaginea franta a creionului din vasul cu apa ?Dar directia schimbata a razei de lumina , incidenta pe bucata Dar directia schimbata a razei de lumina , incidenta pe bucata din sticla?din sticla?

Ceea ce observati se datoreaza fenomenului de refractiei a luminii.

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

Page 3: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

Definitie :Refractia luminii este fenomenul optic de schimbare Definitie :Refractia luminii este fenomenul optic de schimbare a directiei de propagare a luminii la trecerea dintr-un mediu a directiei de propagare a luminii la trecerea dintr-un mediu transparent in alt mediu transparent .transparent in alt mediu transparent .

Comparati marimea unghiului de incidenta cu cea a unghiului de refractie.

n1<n2 ( ex.mediul1-aer, mediul 2 -apa)

Obs.:raza refractata se apropie de normala

r’ < i

Click aici

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

Page 4: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

Daca raza de lumina trece dintr-un mediu cu indice de refractie mai Daca raza de lumina trece dintr-un mediu cu indice de refractie mai mare intr-unul cu indice de refractie mai mic , raza refractata se mare intr-unul cu indice de refractie mai mic , raza refractata se departeaza de normala.departeaza de normala.Comparati in acest caz marimile unghiurilor i si r’ .Comparati in acest caz marimile unghiurilor i si r’ .

Legile refractiei:

1. Raza incidenta, normala si raza refractata sunt coplanare.

2. Unghiul de incidenta≠ unghiul de refractie

sau

n1 x sin i =n2 x sin r’

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

Page 6: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

REFLEXIA TOTALAREFLEXIA TOTALAClick Click aiciaici::

• Cand lumina trece dintr-un mediu cu indice de refractie mai mare Cand lumina trece dintr-un mediu cu indice de refractie mai mare (ex.apa),intr-unul cu indice de refractie mai mic ( aer ) , pentru un (ex.apa),intr-unul cu indice de refractie mai mic ( aer ) , pentru un anumit unghi de incidenta numit unghi limita ( l ), r’ = 90° , raza anumit unghi de incidenta numit unghi limita ( l ), r’ = 90° , raza refractata avand directia suprafetei de separare dintre cele doua refractata avand directia suprafetei de separare dintre cele doua medii .medii .

• Pentru unghiuri de incidenta i>l , are loc fenomenul de reflexie Pentru unghiuri de incidenta i>l , are loc fenomenul de reflexie interna totala.interna totala.

• Aplicatiile practice ale reflexiei totale :Aplicatiile practice ale reflexiei totale :

- catadioptrii rosii folositi la stopurile masinilor si bicicletelor , - catadioptrii rosii folositi la stopurile masinilor si bicicletelor , care prin reflexia totala a luminii venite de la farurile care prin reflexia totala a luminii venite de la farurile autovehiculelor din spate isi semnalizeaza prezenta ;autovehiculelor din spate isi semnalizeaza prezenta ;

- fibrele optice – fibre din sticla care prin multiple reflexii totale - fibrele optice – fibre din sticla care prin multiple reflexii totale succesive conduc pe distante foarte mari semnale luminoase succesive conduc pe distante foarte mari semnale luminoase

Reflexie totala (deviere cu 90°)

Reflexii totale succesive prin fibra optica

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

Catadiptrii rosii

Page 7: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

Utilizari practice ale fibrelor optice :Utilizari practice ale fibrelor optice :

• In medicina , pentru investigarea interna a corpului uman , folosind In medicina , pentru investigarea interna a corpului uman , folosind endoscopul:un manunchi de fibre optice poate fi introdus in interiorul endoscopul:un manunchi de fibre optice poate fi introdus in interiorul corpului. Unele fibre trimit lumina ca o lanterna , spre o anumita zona , iar corpului. Unele fibre trimit lumina ca o lanterna , spre o anumita zona , iar altele aduc inapoi imaginea zonei explorate, ca o camera de luat vederi .altele aduc inapoi imaginea zonei explorate, ca o camera de luat vederi .

• In confectionarea unor obiecte ornamentale cu fibre optice , exemplu veioze In confectionarea unor obiecte ornamentale cu fibre optice , exemplu veioze

• In telecomunicatii .Prin reflexii totale, lumina este obligata sa urmeze In telecomunicatii .Prin reflexii totale, lumina este obligata sa urmeze traseul fibrei, oricat de alambicat este acesta. Lumina poate strabate astfel traseul fibrei, oricat de alambicat este acesta. Lumina poate strabate astfel zeci de kilometri, purtand cu sine programe de televiziune, convorbiri zeci de kilometri, purtand cu sine programe de televiziune, convorbiri telefonice si date pentru computere.telefonice si date pentru computere.

• Click Click aiciaici

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010

Click aici

Page 8: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

TEST DE VERIFICARETEST DE VERIFICARE REFRACTIA LUMINII – CLASA A - VII-A REFRACTIA LUMINII – CLASA A - VII-A

• 1.Stabileste care dintre afirmatiile urmatoare sunt adevarate (A) si care sunt 1.Stabileste care dintre afirmatiile urmatoare sunt adevarate (A) si care sunt false (F). Reformuleaza afirmatiile false pentru a deveni adevarate: (2p : false (F). Reformuleaza afirmatiile false pentru a deveni adevarate: (2p : 5*0,4p )5*0,4p )

a)Cand lumina patrunde dintr-un mediu optic (i≠0) in altul, intotdeauna isi a)Cand lumina patrunde dintr-un mediu optic (i≠0) in altul, intotdeauna isi schimba directie de propagare.schimba directie de propagare.

b) Daca lumina trece din sticla (n=1,5) in apa(n=1,33), unghiul de refractie b) Daca lumina trece din sticla (n=1,5) in apa(n=1,33), unghiul de refractie este mai mic decat unghiul de incidenta.este mai mic decat unghiul de incidenta.

c) Fenomenul de reflexie totala se poate produce numai cand lumina trece c) Fenomenul de reflexie totala se poate produce numai cand lumina trece dintr-un mediu mai dens ( ndintr-un mediu mai dens ( n11) intr-un mediu mai putin dens (n) intr-un mediu mai putin dens (n22) ,(n) ,(n22<n<n11))

d) Cand lumina trece dintr-un mai refringent in altul mai putin refringent, d) Cand lumina trece dintr-un mai refringent in altul mai putin refringent, refractia se face cu apropiere de normala.refractia se face cu apropiere de normala.

e) Cand lumina ajunge la suprafata de separare dintre doua medii optice sub e) Cand lumina ajunge la suprafata de separare dintre doua medii optice sub un unghi de incidenta mai mare decat unghiul limita iar indicii de refractie ai un unghi de incidenta mai mare decat unghiul limita iar indicii de refractie ai celor doua medii sunt in relatia ncelor doua medii sunt in relatia n22>n>n11, atunci se produce fenomenul de reflexie , atunci se produce fenomenul de reflexie totala.totala.

• 2. Desenati razele refractate in urmatoarele trei cazuri : 2. Desenati razele refractate in urmatoarele trei cazuri : ( 3p=3*1p) ( 3p=3*1p)

a) lumina trece din aer ( n=1) in alcool ( n=1,36)a) lumina trece din aer ( n=1) in alcool ( n=1,36) b) lumina trece din diamant ( n=2,42) in sticla(n=1,5)b) lumina trece din diamant ( n=2,42) in sticla(n=1,5) c) lumina trece din apa ( n=1,33) in sticla ( n=1,5 )c) lumina trece din apa ( n=1,33) in sticla ( n=1,5 )• 3. Explica de ce , pentru a prinde un peste cu o tepusa , trebuie sa tintesti mai 3. Explica de ce , pentru a prinde un peste cu o tepusa , trebuie sa tintesti mai

jos decat vezi pestele.Reprezinta schematic fenomenul optic ce explica jos decat vezi pestele.Reprezinta schematic fenomenul optic ce explica situatia.(2p)situatia.(2p)

• 4. O raza de lumina cade sub un unghi de incidenta i=30°pe o suprafata ce 4. O raza de lumina cade sub un unghi de incidenta i=30°pe o suprafata ce separa doua medii transparente. Cunoscand indicele de refractie al mediului al separa doua medii transparente. Cunoscand indicele de refractie al mediului al doilea e ndoilea e n22=1,2 si unghiul format de raza reflectata cu cea refractata este de =1,2 si unghiul format de raza reflectata cu cea refractata este de 90°, calculati indicele de refractie al primului mediu .(2p)90°, calculati indicele de refractie al primului mediu .(2p)

Se acorda 1p din oficiu . Timp de lucru 50 minute . Succes!Se acorda 1p din oficiu . Timp de lucru 50 minute . Succes!MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009-2010

Page 9: REFRACTIA  LUMINII REFLEXIA  TOTALA

PUNCTAJUL ACORDAT PENTRU REZOLVARE :PUNCTAJUL ACORDAT PENTRU REZOLVARE :

• Subiectul 1 – 2p , cate 0,4 puncte pentru fiecare din cele 5 subpuncte ale subiectului.Subiectul 1 – 2p , cate 0,4 puncte pentru fiecare din cele 5 subpuncte ale subiectului.Competente vizate :a) sa dovedeasca intelegerea fenomenului de refractie a luminii;b)sa Competente vizate :a) sa dovedeasca intelegerea fenomenului de refractie a luminii;b)sa

interpreteze enuntulinterpreteze enuntul stabilind valoarea de adevar;c) sa interpreteze fenomenul prin stabilind valoarea de adevar;c) sa interpreteze fenomenul prin prisma cunoasterii indicilor de refractie ale celor doua medii ;d) sa sesizeze prisma cunoasterii indicilor de refractie ale celor doua medii ;d) sa sesizeze posibilitatea si cazul in care se produce reflexia totala.posibilitatea si cazul in care se produce reflexia totala.

• Subiectul 2- 3p, cate 1 p pentru fiecare cerintaSubiectul 2- 3p, cate 1 p pentru fiecare cerintaCompetente vizate :Sa reprezinte raza refractata in functie de indicii de refractie ai celor Competente vizate :Sa reprezinte raza refractata in functie de indicii de refractie ai celor

doua medii transparente , dovedind abilitatea de a schematiza fenomenul de doua medii transparente , dovedind abilitatea de a schematiza fenomenul de refractie si de aproximare a directiilor razelor.refractie si de aproximare a directiilor razelor.

• Subiectul 3- 2 puncte.Subiectul 3- 2 puncte.Competente vizate :sa sesizeze prezenta fenomenului de refractie a luminii in viata de zi Competente vizate :sa sesizeze prezenta fenomenului de refractie a luminii in viata de zi

cu zi si de aici , necesitatea studierii fenomenelor fizice ( opticii geometrice ) in cu zi si de aici , necesitatea studierii fenomenelor fizice ( opticii geometrice ) in vederea explicarii unor fenomene ce au loc in natura.1p pentru explicarea prezentei vederea explicarii unor fenomene ce au loc in natura.1p pentru explicarea prezentei fenomenului de refractie a luminii cand sunt observate corpuri aflate in apa.1p fenomenului de refractie a luminii cand sunt observate corpuri aflate in apa.1p pentru realizarea desenului care explica de ce corpul ( pestele) se vede mai aproape pentru realizarea desenului care explica de ce corpul ( pestele) se vede mai aproape de suprafata apei decat este in realitate . Elevul este capabil sa aplice cunostintele de suprafata apei decat este in realitate . Elevul este capabil sa aplice cunostintele dobandite prin vizualizarea lectiei ( moneda in apa ) si in alte cazuri.dobandite prin vizualizarea lectiei ( moneda in apa ) si in alte cazuri.

• Subiectul 4-2p , distribuite astfel :1p realizarea desenului corect , 0,5p scrierea Subiectul 4-2p , distribuite astfel :1p realizarea desenului corect , 0,5p scrierea corecta a legii refractiei, 0,25 p extragerea necunoscutei n si 0,25 p pentru calcul corecta a legii refractiei, 0,25 p extragerea necunoscutei n si 0,25 p pentru calcul corect.corect.

Competente vizate : sa problematizeze fenomenele fizice intalnite in practica ( totul se Competente vizate : sa problematizeze fenomenele fizice intalnite in practica ( totul se poate calcula ); sa aplice legile refractiei si reflexiei in cazuri concrete; sa aplice poate calcula ); sa aplice legile refractiei si reflexiei in cazuri concrete; sa aplice cunostinte de matematica ( geometrie, calcule numerice ) in rezolvarea de probleme; cunostinte de matematica ( geometrie, calcule numerice ) in rezolvarea de probleme; sa verifice prin calcul legile refractiei.sa verifice prin calcul legile refractiei.

MEPP UNIVERSITATEA PITESTI SERIA 2009- 2010