Световые явления

3. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

                3.1. ПОЧЕМУ ПРИ ПЕРЕХОДЕ ИЗ ОДНОЙ СРЕДЫ В ДРУГУЮ ЛУЧ СВЕТА ИЗМЕНЯЕТ НАПРАВЛЕНИЕ?

 

Вспомни к уроку:

•  Зрение

      Опущенная в прозрачный стакан с водой ложка кажется нам надломленной, так как нижняя часть ложки, находящаяся в воде, кажется приподнятой и увеличенной.

      Если бросить одну монету в стакан с водой, а другую такую же положить на стол, то создастся впечатление, что монета в стакане больше, чем та, которая лежит на столе.

      Разобраться в этих явлениях поможет опыт, для которого потребуется аквариум с водой и лазерная указка. Направь луч под некоторым углом на поверхность воды в аквариуме (рис. 252). При переходе из воздуха в воду луч света несколько поменяет направление, затем луч отразится от дна аквариума и при переходе из воды в воздух опять несколько изменит направление.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 252

      Из данного опыта можно сделать вывод, что при переходе из одной среды в другую (в данном случае из воздуха в воду и обратно) луч света изменяет свое направление или, как говорят, преломляется.

      Преломлением света называется отклонение света от своего первоначального положения при переходе из одной среды в другую.

      Способность преломлять лучи света у разных веществ различна. Если провести опыт с лазерной указкой и стеклянной призмой, то можно увидеть, что свет, переходя из воздуха в стекло, отклоняется больше, чем из воздуха в воду.

      Чем можно объяснить изменение направления луча света? Для этого необходимо вспомнить, что свет является электромагнитной волной и, как любая волна, имеет определенную скорость распространения. Скорость распространения световой волны в вакууме равна 300 000 км/с. При попадании в более плотную среду скорость распространения волны уменьшается.

Наблюдай и объясняй. Положи на дно непрозрачного стакана монету и отодвинь стакан от себя так, чтобы монета стала невидимой (рис. 253). Если доливать в стакан воду из бутылочки, не меняя взаимного расположения глаз и стакана, то монета станет видима (см. рис. 253). Объясни наблюдаемое явление.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 253

 

                3.2. В ЧЕМ ПРИЧИНА МИРАЖЕЙ?

 

      С преломлением света связано много явлений, с которыми ты постоянно сталкиваешься в жизни. Например, глубина прозрачного водоема всегда кажется меньше, чем есть на самом деле. Кажущаяся глубина водоема составляет примерно 3/4 от действительной глубины.

      Из-за преломления света, глядя с берега, нельзя определить правильного расположения на дне предметов или рыб в воде.

      Некоторые явления, связанные с преломлением света, мы наблюдаем достаточно часто — это миражи. В жаркий солнечный день, когда мы смотрим на раскаленный асфальт, нам кажется, что на нем находятся «лужи» (рис. 254). Однако при приближении к таким «лужам» они исчезают.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 254

      Дело в том, что у поверхности разогретого асфальта создается оптическая среда, которая является менее плотной и более неоднородной по отношению к среде окружающего воздуха. В таких условиях световой луч не преломляется, а изгибается, и наблюдатель на самом деле видит часть неба, хотя ему кажется, что это водная поверхность. Поэтому такие миражи получили название «озерные».

      В результате преломления светового луча часто можно видеть объекты, которые на самом деле находятся за линией горизонта.