1.) Predstavljajmo si, da smo na plaži ob morju. Odločimo se, da bomo odšli na ladjico. Katera pot je za nas najbolj ugodna?

Licenca Creative Commons

Moj predlog je: “zlomljena” pot.

Preveri, zakaj predlagam tako ...

Lahko se odločimo za pot, ki nas vodi naravnost do ladjice. V tem primeru imamo približno enako dolgo pot po kopnem in v morju. Lahko pa gremo po »zlomljeni« poti, kjer po kopnem naredimo daljšo pot in krajšo po morju. Ker v morju plavamo, je naša hitrost premikanja manjša, kakor na kopnem, kjer lahko tečemo. Tako je tudi s svetlobo. Ko se svetloba širi skozi zrak, ima v zraku večjo hitrost, kakor v vodi. Posledično je tudi lomni količnik zraka in vode različen (Khanacademy, b.d.).

Ob upoštevanju različnih hitrosti bi kot ugodnejšo pot predlagala »zlomljeno« pot, saj se tudi svetloba tako širi iz ene točke v drugo.

2.) Pozorno si oglej spodnjo sliko.

Licenca Creative Commons

Na sredini prozorne posodice sem postavila kovanec. Nato sem v posodico natočila vodo. Na rob posode sem pritrdila kit in nanj prislonila slamico. Položaj slamice sem spremenila tako, da sem skozi odprtino slamice videla sredino kovanca. Pazila sem, da se mi slamica ni dotikala gladine vode, potem pa sem jo fiksirala v ta položaj. Nato sem vzela daljšo in tanko leseno palčko in jo previdno potisnila skozi odprtino v slamici. Opazila sem, da se palčka ni dotaknila kovanca, čeprav sem slamico postavila tako, da sem videla kovanec.

Licenca Creative Commons

Zakaj se s palčko nisem dotaknila kovanca?

Odgovor

Svetloba se pri prehodu iz zraka v vodo lomi, saj imata voda in zrak različna lomna količnika.

Kovanec je veliko bližje vodni gladini, kot je v resnici, zato na začetku usmerimo slamico v napačno smer glede na dejansko lego kovanca. Tudi če kasneje pogledamo palčko v vodi iz strani (zgornja slika), vidimo, da se je ta zlomila.

3.) Poskusi ugotoviti, zakaj na spodnjih slikah vidimo 4, 3 ali le 2 odbita žarka.
Namig: Upoštevaj lego in število planparalelnih plošč.

Slika 1                             Slika 2                            Slika 3                            Slika 4

   

Licenca Creative Commons

Odgovor

Slika 1 Slika 2 Slika 3 Slika 4
Na sliki 1 vidimo, kako se svetlobni žarek širi skozi dve vzporedni pleksi stekli, ki se ne stikata. Dobimo 4 odbite žarke. Na vsaki planparalelni plošči po dva.Na sliki 2 sta stekli v stiku. Med njima je še vedno tanka plast zraka, zato vidimo tri odbite žarke. Žarka v sredini se prekrivata, zato vidimo le en svetlejši žarek. Če med stik obeh stranic plošče nakapamo glicerin, bomo optično združimo stekli in dobimo le dva odbita žarka, saj meje med njima ni več in žarek potuje naravnost skozi »mejo«. To opazimo na sliki 3.Enako sliko kot pri sliki 3 dobimo, če se žarek širi le skozi eno planparalelno ploščo (enake debeline kot sta obe skupaj), kar prikazuje slika 4.

Eksperiment je povzet po članku Playing with refration iz revije The Physics Teacher.

Dostopnost