Φως — ανάκλαση και διάθλαση
Γιατί το καλαμάκι φαίνεται σπασμένο μέσα στο ποτήρι.
18 λεπτά
Θα μάθεις να
- Να εφαρμόζεις τον νόμο της ανάκλασης.
- Να εξηγείς τη διάθλαση από την αλλαγή ταχύτητας του φωτός.
- Να προβλέπεις προς ποια πλευρά στρίβει η ακτίνα.
- Να εξηγείς γιατί το καλαμάκι φαίνεται σπασμένο μέσα στο νερό.
Δύο πράγματα που παθαίνει το φως
Όταν το φως συναντά μια επιφάνεια, δύο πράγματα μπορούν να συμβούν:
- Ανάκλαση — γυρίζει πίσω (καθρέφτης, νερό, γυαλιστερό μέταλλο)
- Διάθλαση — περνάει μέσα και στρίβει (νερό, γυαλί, φακοί)
Συνήθως συμβαίνουν και τα δύο ταυτόχρονα: κοίταξε μια λίμνη και θα δεις τόσο την αντανάκλαση του ουρανού όσο και τα βότσαλα στον πάτο.
Ανάκλαση: η γωνία που μπαίνει, βγαίνει
Η διαφορά ανάμεσα σε καθρέφτη και τοίχο δεν είναι ότι ο ένας ανακλά και ο άλλος όχι. Και οι δύο ανακλούν.
- Λείος καθρέφτης → όλες οι ακτίνες ανακλώνται παράλληλα → βλέπεις εικόνα.
- Τραχύς τοίχος → οι ακτίνες σκορπίζονται προς κάθε κατεύθυνση → βλέπεις χρώμα, όχι εικόνα.
Διάθλαση: γιατί στρίβει
Το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό και στο γυαλί απ' ό,τι στον αέρα.
Φαντάσου ένα καροτσάκι που μπαίνει λοξά από άσφαλτο σε άμμο. Η μία ρόδα φτάνει πρώτη στην άμμο και επιβραδύνει, ενώ η άλλη τρέχει ακόμα. Το καροτσάκι στρίβει.
Το φως κάνει το ίδιο.
Το σπασμένο καλαμάκι
Βάλε ένα καλαμάκι σε ποτήρι νερό. Φαίνεται σπασμένο στην επιφάνεια.
Το καλαμάκι είναι ίσιο. Αυτό που «σπάει» είναι το φως:
- Το φως φεύγει από το βυθισμένο μέρος του καλαμακιού.
- Βγαίνοντας από το νερό στον αέρα, στρίβει.
- Το μάτι σου όμως υποθέτει ότι το φως ήρθε σε ευθεία γραμμή.
- Άρα «βλέπει» το βυθισμένο κομμάτι σε λάθος θέση.
Το ίδιο κάνει μια πισίνα να φαίνεται ρηχότερη απ' ό,τι είναι — και έχει στοιχίσει σε πολλούς κολυμβητές.
Ας το κάνουμε μαζί
Παράδειγμα 1
Μια ακτίνα πέφτει σε καθρέφτη με γωνία 35° από την κάθετη. Πού πάει;
Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.
Παράδειγμα 2
Μια ακτίνα περνά από το νερό στον αέρα. Προς τα πού στρίβει;
Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.
Παράδειγμα 3
Γιατί μια πισίνα φαίνεται ρηχότερη απ' ό,τι είναι;
Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.
Ασκήσεις
Από την πιο απλή στην πιο δύσκολη. Κρυμμένη είναι μόνο η απάντηση — ο δρόμος ως εκεί είναι δική σου δουλειά.
Ακτίνα πέφτει σε καθρέφτη με γωνία από την κάθετη. Πόση είναι η γωνία ανάκλασης;
Τεστ
Δεν μετράει βαθμός — μετράει να δεις τι κατάλαβες. Προσπέρασε όποια θες και γύρνα πίσω όποτε θες.
Ερώτηση 1 από 8
Τα κατάφερες;
- Να εφαρμόζεις τον νόμο της ανάκλασης.
- Να εξηγείς τη διάθλαση από την αλλαγή ταχύτητας του φωτός.
- Να προβλέπεις προς ποια πλευρά στρίβει η ακτίνα.
- Να εξηγείς γιατί το καλαμάκι φαίνεται σπασμένο μέσα στο νερό.
Κάνε το τεστ πιο πάνω και θα δεις εδώ πού στέκεσαι.