Физика у Бранку

Занимљиви материјали за ученике и професоре

Светлосне појаве – осми разред

Светлост

Тела која емитују (зраче) светлост и која у оку изазивају осећај вида називају се светлосни извори. Предмете који нису светлосни извори видимо, јер се од њих светлост, која потиче од извора, одбија. Постоје природни (Сунце и друге звезде) и вештачки светлосни извори. У светлосним изворима се топлотна, хемијска или атомска енергија претварају у светлосну коју емитују.

Непровидна тела одбијају или упијају светлост, а кроз провидна светлост пролази.

У хомогеној средини светлост се од извора простире праволинијски.

pravolinijsko 7Светлосни зраци простиру се паралелно.

Због праволинијског простирања светлости иза осветљених предмета се јавља сенка. Њена величина, облик и оштрина зависе од величине извора и предмета, њиховог положаја и удаљености.

тачкасти извор – сенка

senka

полусенка у коју стижу неки зраци извора

polusenka

Сунце – Месец – Земља – помрачење С

–    на местима у М сенци потпуно помрачење С

–    на местима у М полусенци делимично помрачење С

Сунце – Земља – Месец – помрачење М

Одбијање светлости

Закон одбијања светлости:

Упадни угао једнак је одбојном углу.

Упадни зрак, нормала и одбојни зрак леже у истој равни.

sl1

 Равна огледала

Углачана равна површина, која одбија највећи део упадних зракова зове се равно огледало.

ravno

Формирани лик је нестваран – не добија се помоћу стварних зракова. Предмет и лик се налазе на истој нормали.

Сунчеви зраци падају паралелно на равно огледало и тако се одбијају. На неравној површини снега се дифузно одбијају (у свим правцима) и та појава нам  омогућује свакодневно гледање предмета.

odbijanje

Сферна огледала и конструкција ликова

Сферна огледала представљају делове (одсечке) сферних површина (површине лопте). Постоје ИЗДУБЉЕНА ) (КОНКАВНА) и ИСПУПЧЕНА ( (КОНВЕКСНА) сферна огледала.

sferno

Елементи сферног огледала су:

  • центар кривине C који је центар лопте чији је одсечак сферно огледало
  • теме огледала Т врх сферног одсечка
  • полупречник кривине је дуж TC
  • главна оса права која пролази кроз теме огледала и центар кривине

Oдбијени зраци секу главну оптичку осу у једној тачки – жижи или фокусу F која се налази приближно између темена и центра кривине. Растојање од темена до жиже је жижна даљина f, па је f=r/2.

За конструкцију ликова користе се карактеристични зраци који полазе од светлосне тачке неког предмета.

  1. од врха стрелице кроз центар и одбија се у истом правцу али           супротном смеру
  2. паралелан главној оптичкој оси по одбијању пролази кроз жижу
  3. кроз жижу а одбијени зрак паралелан оптичкој оси
  4. пада у теме огледала под извесним углом и одбија се под истим      углом

Стваран (реалан) лик у пресеку стварних зрака. Нестваран (имагинаран) лик у пресеку продужених праваца одбијених дивергентних зрака.

1 – конкавно огледало      p>f 

реалан лик

једначина огледала 1/f=1/p+1/l

object-between-c-f

2 – конкавно огледало      p<f

имагинаран лик

једначина огледала 1/f=1/p-1/l

object-between-pole-focus

3 – конвексно огледало

имагинаран лик

једначина огледала –1/f=1/p-1/l

convex-mirror1

Величина лика према величини предмета односе се као њихове даљине од темена огледала L/P=l/p. Однос се назива увећање огледала u=l/p.

Брзина светлости

Дуго се сматрало да се светлост тренутно простире, тј. да је њена брзина бескрајно велика и да се не може мерити. Тек у 17. в. је након астрономских посматрања Јупитеровог сателита израчуната брзина светлости у вакууму и ваздуху c=300 000 km/s и то је највећа позната брзина у природи.

У различитим срединама светлост се простире различитим брзинама: вода c=225 000 km/s, стакло c=200 000 km/s

Две различите средине у којима се светлост простире различитим брзинама имају раличите оптичке густине (већа брзина ређа средина и обрнуто)

Преламање светлости

При преласку из једне у другу оптичку средину зраци се преламају.

23a

а) Из оптички ређе у оптички гушћу средину зрак се ломи ка нормали (преломни угао мањи од упадног)

б) Из оптички гушће у оптички ређу средину зрак се ломи од нормале (преломни угао већи од упадног)

в) Зрак који пада на граничну површину у правцу нормале се не прелама

Преламање светлости зависи од величине упадног угла и од брзина светлости у датим срединама. Однос брзина светлости у различитим срединама је индекс преламања n

апсолутни индекс преламања       n=c0/c     (најмањи за вакуум и ваздух =1)

релативни индекс преламања       nr=c1/c2=(c0/n1)/(c0/n2)=n2/n1

 Тотална рефлексија (потпуно одбијање)

Тотална рефлексија настаје када светлосни зрак долази из оптички гушће до оптички ређе средине под упадним углом, који је већи од граничног угла за те две средине. Гранични угао за тоталну рефлексију је онај упадни угао за који је преломни угао 90°.

totalna

Примена:

  • у оптичким апаратима – перископ
  • код оптичких каблова (100 милиона пута више информација него   обични телефонски кабл)

Преламање светлости кроз призму и сочива

Оптичка призма је провидна средина која има бар две углачане непаралелне површине (граничне површине) на којима се светлост прелама. Граничне површине граде преломни угао призме (A на слици). Правци упадног и излазног зрака заклапају угао скретања(δ).

prism-deviation

Оптичка сочива су провидна тела чије су обе граничне површине сферног облика, или чија је једна површина равна, а друга сферна. Могу бити од стакла, пластике или неке друге провидне чврсте супстанце.

Према облику и особинама деле се на:

сабирна (конвергентна) најдебља на средини

расипна (дивергентна) најтања на средини

lensesfigure2

Оса симетрије сочива зове се главна оптичка оса сочива.

Сваки део сочива понаша се као оптичка призма, осим централног дела.

sociva

Сабирно сочиво

Преломљени зраци секу се у жижи сочива F. Када зраци падају са друге стране, такође се секу у жижи. Свако сабирно сочиво има две жиже.

Расипно сочиво

Замишљени продужеци излазних (преломљених) зрака секу се у имагинарној жижи. Свако расипно сочиво има две имагинарне жиже.

Геометријска конструкција ликова код сочива

За конструкцију се користе следећи карактеристични зраци:

1 – зрак који пролази кроз оптички центар сочива не прелама се

2 – зрак који пада на сочиво паралелно оптичкој оси после преламања пролази кроз жижу

3 – зрак који пролази кроз жижу после преламања је паралелан главној оптичкој оси

zraci

Сабирно сочиво

p>f 

pvecef1

реалан лик

једначина сочива 1/f=1/p+1/l

p<f

pmanjef1

имагинаран лик

једначина сочива 1/f=1/p-1/l

Расипно сочиво

p>f или p<f

pvecef2pmanjef2

имагинаран лик

једначина сочива –1/f=1/p-1/l

Сочива веће жижне даљине мање преламају светлосне зраке од сочива са мањом жижном даљином. Преламање сочива се карактерише бројем диоптрија.

Број диоптрија неког сочива је реципрочна вредност његове жижне даљине изражене у метрима.

Оптичка јачина сочива је карактеристика сочива

ω=1/f

јединица је диоптрија [D=1/m]

Увећање сочива је  u=L/P=l/p

Оптички инструменти

Лупа

је сабирно сочиво код кога се предмет налази на растојању врло блиском жижној даљини. Лик са формира на даљини јасног вида ( растојање на коме се лик најјасније види – око 25cm)

Значи, p=f  и l=d па је увећање лупе u=d/f .

Најбоље лупе увећавају 10-12 пута.

Микроскоп

Оптички уређај који се састоји од два сабирна сочива на крајевима једне цеви (тубуса). На доњем крају се налази објектив , а на горњем окулар. Лик се изоштрава променом дужине цеви све док се крајњи лик не нађе на даљини јасног вида – d.

shema1201ao

(црвена стрелица препарат испред објектива; плава стрелица добијени лик помоћу објектива; окулар попут лупе даје слику препарата – зелена стрелица)

Увећање микроскопа је једнако производу увећања окулара  и увећања објектива, где је L дужина микроскопске цеви.

увећање окулара uok=d/fok

увећање објектива uobj=L/fobj

увећање микроскопа u=uok·uobj

Најбољи оптички микроскопи увећавају до 3000 пута.

Single Post Navigation

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s

%d bloggers like this: