FIZIKA ZA OSNOVNU ŠKOLU
<span style="display: inline-block; width: 0px; overflow: hidden; line-height: 0;" data-mce-type="bookmark" class="mce_SELRES_start"></span>
1. Šta je najbrže?
2. Koja sredina je optički gušća, a koja optički ređa?
3. Apsolutni indeks prelamanja.
4. Relativni indeks prelamanja.
5. Zakon prelamanja svetlosti. (Nacrtaj slike i objasni.)
6. Totalna refleksija (Nacrtaj sliku i objasni.)
7. Koja dva uslova moraju biti zadovoljena da bi došlo do totalne refleksije?
8. Navedi primere totalne refleksije.
9. Prelamanje svetlosti kroz ploču. (Nacrtaj sliku i objasni.)
10. Prelamanje svetlosti kroz trostranu prizmu. (Nacrtaj sliku i objasni.)
Izračunaj apslosutni indeks prelamanja vode. Potrebne podatke uzmi iz tablice.
Izračunaj na osnovu podataka iz tablice:a) relativni indeks prelamanja stakla u odnosu na vodub) relativni indeks prelamanja vode u odnosu na staklo
Apslolutni indeks prelamanja stakla je 1,5 a vode je 1,33. Izračunaja) relativni indeks prelamanja stakla u odnosu na vodub) relativni indeks prelamanja vode u odnosu na staklo
Šta je najbrže? Brzina svetlosti kroz vakuum je naveća poznata brzina u prirodi i iznosi 300 000 𝑘𝑚/𝑠 𝑐=300000𝑘𝑚/𝑠 Kroz svaku drugu sredinu brzina svetlosti ja manja. Vazdruh 𝑣≈300000𝑘𝑚/𝑠 Voda 𝑣=225000𝑘𝑚/𝑠 Staklo 𝑣=200000𝑘𝑚/𝑠 Dijamant 𝑣=124000𝑘𝑚/𝑠 Voda je optički ređa sredina u odnosu na staklo. Staklo je optički gušća sredina u osnosu na vodu.
Apsloslutni indekas prelamanja , ili samo indeks prelamanja je jednak količniku brzine svetlosti u vakuumu i brzine svetlosti u nekoj sredini:
𝑛=𝑐/𝑣
𝑐=300000𝑘𝑚𝑠brzina svetlosti u vakumu 𝑣 brzina svetlosti u nekoj sredini
Relativni indeks prelamanja druge (2) u odnosu na prvu sredinu (1) jednako je odnosu brzine svetlosti u prvoj i drugoj sredini. 𝑛2,1=𝑣1/𝑣2 𝑣1 brzina svetlosti u prvoj sredini 𝑣2 brzina svetlosti u drugoj sredini 𝑣=𝑐/𝑛 𝑣1=𝑐/𝑛1 𝑣2=𝑐/𝑛2 𝑛2,1=𝑣1/𝑣2=𝑛2/𝑛1
N – normala na graničnu površinu 𝑆𝑢 – upadni zradk 𝑆𝑝 – prelomni zradk 𝛼 – upadni ugao 𝛽 – prelomni ugao Pri prelasku svetlosnog zraka iz optički gušće u optički ređu sredinu zrak se prelama od normale. 𝛼<𝛽 Pri prelasku svetlosnog zraka iz optički ređe u optički gušću sredinu zrak se prelama ka normali. 𝛼>𝛽 Upadni zrak 𝑺𝒖, normala N i prelomni zrak 𝑺𝒑leže u istoj ravni.
𝜸––(gama) granični ugao Granični ugao totalne refleksije jeste onaj upadni ugao 𝜸pri kome je prelomni ugao 90º.
Totalna refleksija je pojava da svetlost ne prelazi iz optički gušče u optički ređu sredinu nego se u potpunosti reflektuje (odbija).
Da bi došlo do totalne refleksije potrebno je da budu zadovoljena dva uslova: 1. da svetlost prelazi iz optički gušće u optički ređu sredini i 2. da je upadni ugao veći od graničnog ugla.
Totalna refleksija se primenjuje kod optičkih vlakana. Skup otpičkih vlakana čine optičke kablove. Optički kablovi se koriste u medicini za osvetljavanje teško dostupnih delova unutrašnjosti organizma i njihovo posmatranje. Optički kablov i se korista za kvalitetan prenos signala (TV, radio, internet ……).
Prelamanje svetlosti je fenomen koji se javlja kada svetlost prelazi iz jednog transparentnog materijala u drugi i menja pravac kretanja. Ovaj fenomen je veoma važan i zanimljiv iz više razloga. Evo nekoliko zanimljivosti o prelamanju svetlosti:
Prelamanje svetlosti se opisuje Snellovim zakonom, koji je formulisan po francuskom matematičaru i fizičaru Reneu Dekartu Snelliusu. Snellov zakon kaže da se ugao prelamanja svetlosti menja kada svetlost prelazi iz jednog sredstva u drugo i da je taj ugao zavisan od indeksa prelamanja oba materijala.
Indeks prelamanja je mera koliko se svetlost menja pri prelasku iz jednog materijala u drugi. Svaki materijal ima svoj indeks prelamanja, koji je određen njegovom optičkom gustini. Na primer, vazduh ima indeks prelamanja blizu 1, dok staklo ima veći indeks prelamanja, obično oko 1,5.
Prelamanje svetlosti je odgovorno za optički fenomen poznat kao lomačenje svetlosti. Kada svetlost prelazi iz jednog materijala u drugi pod određenim uglom, ona menja pravac i izaziva zakrivljenost svetlosnih zraka. Ovaj fenomen je vidljiv kada gledate u vodu ili kada štap uronjen u vodu izgleda kao da je savijen na mestu gde zraka svetlosti prelazi iz vazduha u vodu.
Prelamanje svetlosti je ključno za funkciju optičkih sočiva. Konveksna (pozitivna) sočiva skupljaju svetlost i usmeravaju je ka jednoj tački, dok konkavna (negativna) sočiva raspršuju svetlost i čine da izgleda kao da dolazi iz jedne tačke. Zahvaljujući ovoj osobini, sočiva se koriste u naočarima, mikroskopima, teleskopima i kamerama.
Prelamanje svetlosti je odgovorno za pojavu disperzije, koja je razlaganje belog svetla na svoje spektralne boje. Kada svetlost prolazi kroz prizmu ili kapljicu kiše, različite boje imaju različite indekse prelamanja i stoga se zakrivljuju pod različitim uglom. To dovodi do formiranja spektralnih boja koje vidimo kao dugu.
Prelamanje svetlosti igra ključnu ulogu u funkcionisanju optičkih vlakana. Optička vlakna su tanki, fleksibilni kablovi koji se koriste za prenos svetlosti na velike udaljenosti. Ona su izrađena od transparentnog materijala visokog indeksa prelamanja, obično stakla ili plastike, i sastoje se od jezgra i omotača. Svetlost koja se ubacuje u jezgro vlakna prelazi iz jezgra u omotač pod određenim uglom, zahvaljujući prelamanju svetlosti. Ovaj proces omogućava efikasan prenos signala svetlosti preko velikih udaljenosti u telekomunikacijama i drugim optičkim sistemima.
Prelamanje svetlosti može izazvati optičke iluzije koje nas navode da vidimo stvari koje nisu stvarne. Na primer, kada gledate u bazen ili akvarijum, objekti u vodi se često čine bližima ili izobličenim zbog prelamanja svetlosti. Ova optička iluzija se koristi u nekim muzejima ili zabavnim parkovima kako bi se stvorio efekat lebdenja ili promene veličine predmeta.
Prelamanje svetlosti je takođe odgovorno za pojavu totalnog unutrašnjeg odbijanja, koji se javlja kada svetlost prolazi iz materijala visokog indeksa prelamanja u materijal nižeg indeksa prelamanja pod odgovarajućim uglom. U takvim slučajevima, svetlost se potpuno reflektuje unutar prvog materijala, umesto da prelazi u drugi materijal. Ovo svojstvo se koristi u optičkim vlaknima kako bi se sprečio gubitak svetlosti tokom prenosa signala.
Prelamanje svetlosti je složen fenomen koji se javlja svuda oko nas. Njegovo razumevanje i primena su ključni u mnogim oblastima, uključujući fiziku, optiku, telekomunikacije, medicinu i mnoge druge.