Ogledalce, ogledalce moje… Namignete s lijevim okom, a vaš odraz namigne sa svojim desnim. Baš je imitator! Ne krivite ga – tako funkcionira refleksija. Istražit ćemo što je to, no pozabavit ćemo se i s nečim još zanimljivijim – lomom svjetlosti
Refleksija i lom svjetlosti
Vid je naše dominantno osjetilo. Pomoću njega primamo velik broj informacija iz okoline te dalje oblikujemo percepciju svijeta oko sebe. No kako uopće vidimo taj svijet? Zapravo i nije stvar samo u našim sposobnostima, već i u objektima oko nas. Da bismo ga mogli vidjeti, objekt mora imati važno svojstvo – mora reflektirati svjetlost (ili svijetliti sam po sebi).
Svjetlost je tako značajan koncept da postoji posebna grana koja se bavi njegovim proučavanjem – optika. Optika je grana fizike koja se bavi svojstvima i ponašanjem svjetlosti.
Proučit ćemo detaljnije dva bitna ponašanja svjetlosti: refleksiju i lom svjetlosti.
Refleksija ili odbijanje nam je već poznat koncept. Kada pogledate bilo koju reflektirajuću površinu poput ogledala, vidite svoj odraz. On je identičan izgledom i veličinom, no obrnut u smjeru naprijed-nazad (ako vi gledate sjeverno, vaš odraz gleda južno!). Ovdje su u igri dvije zrake svjetlosti, upadna i reflektirana. Upadna zraka pada na površinu pod određenim kutem koji nazivamo kut upadanja. Zraka refleksije odbija se od površine pod istim tim kutem, ali u suprotnom smjeru. Taj princip nazivamo Zakon refleksije (odbijanja) svjetlosti.
Ako svjetlost prolazi kroz više medija, doći će do refrakcije
Lom svjetlosti ili refrakcija je kada zraka svjetlosti mijenja smjer. To se događa kad god svjetlost mijenja sredstvo (medij) kroz koje prolazi. Na primjer, kad svjetlost prelazi iz zraka u vodu. Razlog leži u različitoj gustoći ovih sredstava. Zrak je u plinovitom stanju, a molekule u plinovima su raširene tako da zrak ima malu gustoću. Molekule u vodi su puno bliže te je i gustoća vode veća što znači da svjetlost prolazi sporije kroz vodu. Ta brzina kojom svjetlost prolazi kroz određeno sredstvo u usporedbi s brzinom kojom prolazi vakuumom naziva se indeks loma.
Zrak ima indeks loma 1.003, a voda 1.333. Znači da svjetlost puno brže prolazi kroz zrak. Kad dođe iz zraka u vodu, uspori te zbog toga i mijenja smjer.
Znanost iza eksperimenta loma svjetlosti
U našem eksperimentu, svjetlo je prošlo kroz zrak u vodu i onda ponovno kroz zrak da bi došlo do crteža. Objasnili smo već da se svjetlost lomi kad promjeni sredstvo kroz koje prolazi i zašto do toga dolazi.
U našem slučaju, voda djeluje kao povećalo. Svjetlost se lomi prema sredini, sužavajući se dok se zrake ne sretnu u jednoj točci – žarištu. Od žarišta, zrake svjetlosti mijenjaju smjer, lijeva ide desno, a desna lijevo. Rezultat je da naš crtež izgleda obrnuto!
Potrebni materijali za demonstraciju refrakcije:
Trebat će vam čaša s vodom, neki crteži ili olovka i papir
- Prozirna čaša ili boca
- Voda
- Crteži (ili papir i olovka da sami nacrtate)
Upute za demonstraciju refrakcije:
Za korak po korak upute kako provesti eksperiment pogledajte video na početku članka ili nastavite čitati…
- Pripremite nekoliko crteža koje ćete koristiti u eksperimentu
- Usipajte vodu u čašu / bocu
- Stavite crtež iza čaše i pogledajte ga kroz vodu. Što vidite?
Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati provođenjem eksperimenta refrakcije:
- Osnove optike
- Što je refleksija i Zakon refleksije (odbijanja) svjetlosti
- Što je lom svjetlosti i indeks loma
- Kako koristiti znanstvenu metodu
Ako vam se svidio ovaj eksperiment i želite nastaviti sa zabavnim učenjem fizike, imamo par prijedloga. Kladimo se da vas zanima kako napraviti bateriju od krumpira! A možete i probati odlične eksperimente s balonima!
Pogledajte ostale aktivnosti iz kategorija…
2 misli o “Demonstracija loma svjetlosti ili refrakcije”