Reproducerea experimentală a situațiilor problemă la studierea reflexiei și refracție luminii
Se propun unele probleme din cadrul Opticii geometrice. Mai jos sunt și pozele din manual de Fizică pentru clasele a IX-a, unde reamintim ce numim fenomenele reflexiei și refracției, la fel și legile ce descriu aceste fenomene. În colaborare cu elevii mei Cocieru Nicoleta și Pulbere Dragoș.
1.52 (Fizică. Culegere de probleme pentru clasele 8-9. Autor: Mihai Marinciuc, Vladimir Gheţu, Mircea Miglei, Miron Potlog)
Sub ce unghi față de orizontală iese raza de lumină după reflexia pe cele două oglinzi O1 și O2? Vezi figura.
Conform legii reflexiei luminii determinăm mersul razei, în urma celor două reflexii. Unghiurile egale sunt marcate în figura de mai jos.
Unghiul ce ne interesează îl determinăm scăzând cele două unghiuri cunoscute. Aici a fost de folos cunoașterea proprietăților unghiurilor formate de o secantă la două drepte paralele.
La fel problema dată a fost reprodusă și experimental obținând același răspuns, vezi mai jos.
1.92 (Fizică. Culegere de probleme pentru clasele 8-9. Autor: Mihai Marinciuc, Vladimir Gheţu, Mircea Miglei, Miron Potlog)
Construiți traseul razei AB reprezentată în figura de mai jos, dacă indecele de refrație al substanței din care este confecționată prisma este mai mare decât indecele de refracție la mediului din jurul ei.
Construim mersul razei prin prismă, ea suferă două refracții cum este indicat mai jos.
Această situație se reproduce fizic ușor, mai jos este un exemplu.
Pe masă se află o foaie de hârtie. Raza de lumină cade pe hârtie sub un unghi de 450, formând pe ea un punct luminos. Cu cât se va mișca acest punct, dacă pe hârtie de pus o lamă (placă) de sticlă n = 1,5 cu grosimea h = 2 cm ?
14.81 (FIZICĂ. Culegere de probleme, cl. X-XII. Autori: Mihai MARINCIUC, Spiridon RUSU, Ion SCUTELNIC, Vladimir GHEȚU, Anatolie HOMENCO, Mircea MIGLEI)
Pe un bloc de sticlă cu grosimea de 3 cm se află o monedă de rază 9 mm. Pe verticala care trece prin centrul monedei, deasupra ei se află o sursă punctiformă de lumină. La ce înălțime se află sursa de lumină, dacă raza umbrei acesteia este de 2 ori mai mare decât cea a monedei.
14.68 (FIZICĂ. Culegere de probleme, cl. X-XII. Autori: Mihai MARINCIUC, Spiridon RUSU, Ion SCUTELNIC, Vladimir GHEȚU, Anatolie HOMENCO, Mircea MIGLEI)
Unghiul de incidență al unui flux de raze paralele de lumină pe o placă de sticlăeste de 450. De câte ori lățimea acestui flux în placa de sticlă este mai mare decât în aer?
Unele probleme pot fi reproduse pe platforme virtuale cum ar fi https://phet.colorado.edu/en/simulations/filter?subjects=physics&type=html,prototype
Ca exemplu
O rază de lumină trece din glicerină (n = 1,47) în apă (n =1,33). Determinați ughiul de refracție, dacă unghiul de incidență este egal cu 300.
Poți exersa și singur de exemplu încearca
O rază de lumină cade pe suprafața apei n = 1,33 sub unghiul i1 = 400. Sub ce unghi el trebuie să cadă față pe suprafața sticlei n = 1,5, pentru ca unghiul de refracție să rămână același?
