Fizica

1. Fizica Reflexia si refracţia luminii

2. Definitie Aplicatii Reflexia luminii

3. CE ESTE REFLEXIA? Fenomenul de intoarcere a luminii in mediul din care a venit, atuncicandintalneste suprafata de separaredintredouamediidiferite se numeşte reflexia luminii.

4. Reflexia luminii Deoarece drumul unei raze de lumină nu depinde de sensul ei de propagare , imaginea din figură poate fi considerată izvor şi izvorul imagine. Cele două puncte , obiect şi imagine se numesc puncte conjugate. Imaginea unui punct obţinută cu ajutorul unui sistem optic se numeşte reală, atunci când se obţine din intersecţia razelor de lumină şi virtuală dacă se obţine din intersecţia prelungirilor acestor raze. Dacă o rază de lumină ajunge la suprafaţa de separare dintre două medii, ea se întoarce în mediul din care a venit schimbându-si direcţia de propagare. Fenomenul se numeşte reflexie.

5. Notaţii: NI=normala la suprafaţa de separare SI=raza incidentă IR=raza reflectată i=unghi de incidenţă r=unghi de reflexie N S R r i

6. Legilereflexiei Legile reflexiei sunt: 1) raza incidenta, normala si raza reflectata se gasesc in acelasi plan;2) unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidenta.

7. REFLEXIA TOTALA Uneori, reflexia se produce fără refracţie. Acest fenomen se numeşte reflexia totală şi se produce atunci 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 anumit unghi de incidenta numit unghi limita (l) r’ = 90°, raza refractata avand directia suprafetei de separare dintre cele doua medii. Unghiul limita se calculeaza cu formula: Prin intermediul reflexiei totale se pot transmite semnale TV,radio, internet, prin fibre optice, chiar daca acestea nu sunt drepte

8. Reflexia totala este un fenomen optic care are loc atunci cand o radiatie electromagnetica atinge limita dintre doua medii cu indici de refractie diferiti,la un unghi cu normala la suprafata de separatie mai mare decat un unghi limta,numit unghi critic. Cu roşu, incidenţa unei raze la suprafaţa de separaţie la un unghi mai mic decât unghiul critic.. Cu albastru, incidenţa la un unghi mai mare decât unghiul critic .

9. Fibra optica • Fibrele optice sunt folosite pe scară largă în domeniul telecomunicațiilor, unde permit transmisii pe distanțe mai mari și la largimi de banda mai mari decât alte medii de comunicație. • Lumina este dirijată prin miezul fibrei optice cu ajutorul reflexiei interne totale. Aceasta face fibra să se comporte caghid de unda. Fibrele care suportă mai multe căi de propagare sau moduri transversale se numesc fibre multimodale (MMF), iar cele ce suportă un singur mod sunt fibre monomodale (SMF).

10. Dacă te uiţi atent la o singură fibră optică o să vezi că are următoarele părţi:•miezul – centrul subţire al fibrei pe unde circulă lumina;•învelişul- materialul optic din afară care înconjoară miezul şi reflectă lumină înapoi în el;•mediul protector- înveliş de plastic care protejează fibra de stricaciuni si umezeala. • Tehnic vorbind, transmisia datelor prin fibra optica se bazeaza pe conversia impulsurilor electrice in lumina. Aceasta este apoi transmisa prin manunchiuri de fibre optice pana la destinatie, unde este reconvertita in impulsuri electrice.

11. Oglinzile

12. Oglinzile sunt elemente optice cu suprafeţe metalizate care au proprietatea de a reflecta lumina. În funcţie de forma suprafeţelor reflectătoare există mai multe tipuri de oglinzi: plane, sferice, parabolice.

13. Refracţia luminii Definitie Aplicatii

14. Ce este refracţia? Refracţia luminii este fenomenul de schimbare a direcţiei de propagare a luminii atunci când traversează suprafaţa de separaţie a două medii.

15. Notaţii: i = unghi de incidenţă r = unghi de refracţie NI = normala SI = raza incidenta IR = raza refractata

16. Legile refracţiei Raza de lumină incidentă, raza de lumină refractată şi normala în punctul de incidenţă sunt coplanare. Raportul dintre sinusul unghiului de incidenţă şi sinusul unghiului de refracţie este o constantă specifică unei perechi de medii date. unde: n21 - este indicele de refracţie relativ al mediului 2 faţă de mediul 1 n - este indicele de refracţie absolut al mediului Pentru mediul 1, respectiv mediul 2 avem: n1= c/ v1 n2= c/ v2 Atunci: şi legea refracţiei se poate scrie: Dacă n2 > n1 → r < i, raza refractată se apropie de normală. Dacă n2 < n1 → r > i, raza refractată se departează de normală.

17. Creionul pare a fi frânt, din cauza refracţiei luminii la interfaţa dintre apă şi aer.

18. Dioptrul plan. Dioptrul sferic. • O rază incidentă pe o suprafaţă care separă două medii transparente cu indici de refracţie diferiţi, este parţial reflectată şi parţial transmisă. Suprafaţa de separare dintre cele doua medii se numeşte dioptru. • Dioptrul plan este un caz particular al dioptrului sferic.

19. Elementele dioptrului sferic: • Centrul dioptrului C ( centrul suprafeţei sferice) • Axa optică principală (axa de simetrie a dioptrului) • Vârful dioptrului V ( punctul de intersecţie al axei optice principale cu dioptrul) • Deschiderea dioptrului α (unghiul pe care îl face cu axa optica principală oricare rază a sferei indreptată spre cele mai îindepărtate puncte ale dioptrului de vârful acestuia.

20. Refractia prin lama cu feţe plan-paralele • Raza de lumina emergentă E ( care iese din lama cu feţe plan-paralele după ce a strabatut-o) este paralelă cu raza incidentă. (i=i’).

21. Refractia printr-o prismă optică Unghiul δ dintre direcţia razei incidente SI şi direcţia razei emergente I’E se numeşte unghi de deviaţie. Formulele prismei: Legea refracţiei pentru faţa AB: Legea refracţiei pentru faţa AC: Unghiul A: Deviaţia:

22. Deviaţia este minimă când unghiul de incidenţă este egal cu unghiul de emergenţă (i = i’), ceea ce presupune mersul simetric al razei de lumină prin prismă. De aici rezultă că r = r’. Formula deviaţiei minime:

23. Prisme cu reflexie totala:

24. Pozitia aparenta a soarelui Mirajul Haloul Fenomeme naturale bazate pe optica geometrică

25. Pozitia aparenta a soarelui

26. Ca urmare a variatiei densitatii atmosferei terestre cu altitudinea, prin urmare si a indicelui de refractie, razele solare sunt deviate prin refractie, parcurgand o traiectorie curba. Astfel se explica de ce soarele mai este vazut cateva minute dupa apus, repectiv cateva inainte de rasarit. Acest fenomen optic duce la marirea zilei cu 7-8 minute. 1. Terra 2. Pozitia aparenta 3. Pozitia reala

27. Mirajul

28. Mirajul sau “fata morgana” este efectul opus pozitiei aparente a Soarelui. Se produce in zilele toride sau in zonele calde. In imediata apropiere a solului, aerul este mai putin dens, deci indicii de refractie sunt mai mici. Prin reflectie totala se formeaza imaginea rasturnata a unui obiect care apare ca reflectat de suprafata unui lac. Pe sosele apare “apa”, care este, in realitate, imaginea cerului albastru.

29. Haloul

30. Haloul este un fenomen optic care se produce in jurul Soarelui, Lunii sau chiar in jurul luminilor artificiale. Exista mai multe tipuri de halouri, dar toate sunt cauzate de reflexia si refractia luminii in cristalele de gheata din troposfera superioara (5-10 km). Cele care apar in jurul luminilor artificiale sunt datorate cristalelor de gheata care se aduna in aer in anotimpul rece. Aceste cristale functioneaza precum oglinzile si prismele si pot char separa lumina in diferite culori.

31. Ştiaţi că... • Nu toata lumina care atinge o oglinda este reflectata: o parte din lumina poate trece prin oglinda,sau poate fi absorbita de aceasta.Multi oameni de stiinta au crezut ca o oglinda perfecta(care sa reflecte lumina 100%) nu poate exista. • Cantitatea de lumina reflectata depinde de raportul indicilor de reflexie pentru cele doua medii. • Reflexia interna totala juxtapune atat reflexie, cat si refractie.

32. Faţa concava Faţa convexă Reflexie într-o lingură

33. Dimensiune reală Dimensiune aparentă Dimensiunea reala/ aparenta

34. 180° 45° 120° Reflexie multiplă

35. Burnete Bianca-> fibra optica,dioptrul,prisme optice,oglinzi Cernica Bianca-> refractia luminii Mocanu Stefania-> reflexia totala Pertea Daniel-> fenomene naturale,imagini in paint Postelnicu Lorena-> reflexia luminii State Mihaela-> curiozitati,imagini Clasa a IX -a C

36. Bibliogafie Manual clasa a IX a http://www.reflexiasirefractia.meftimie.home.ro/ www.wikipedia.ro http://www.referat.ro/referate/Fibra_optica_6076.html www.referate.ro http://www.flickr.com/photos/31463688@N05/page2/