Lom světla
Na klidné vodní hladině se můžeme vidět jako v zrcadle, také ale vidíme předměty na dně. Znamená to, že od hladiny se odrazila jen část dopadajícího světla a část prošla do vody. Také je obtížné sáhnout pro kámen do vody (zdá se blíž než ve skutečnosti je).
Při přechodu světla ze vzduchu do vody se světlo láme ke kolmici.
Jak se chová paprsek na rozhraní dvou prostředí?
Pokus (lom paprsku ke kolmici):
Do středu desky s úhloměrnou stupnicí připevníme skleněný půlválec, tak aby jeho střed byl ve středu desky (rozhraní vzduch – sklo). Necháme dopadat paprsek do středu půlválce pod úhlem α.
POZORUJEME že, při vstupu do skla se paprsek zlomí a postupuje v jiném směru. tento jev se nazývá lom světla. Úhel β, který lomený paprsek svírá s kolmicí dopadu, je úhel lomu světla. Pokud vstupuje paprsek ze vzduchu do skla, nastává na rozhraní lom světla ke kolmici.
Pokus (lom paprsku od kolmice):
Do středu desky s úhloměrnou stupnicí připevníme skleněný půlválec, tak aby jeho střed byl ve středu desky (rozhraní sklo vzduch). Necháme dopadat paprsek na válcovou plochu ve směru poloměru.
POZORUJEME že, paprsek prochází sklem v původním směru až na rozhraní sklo – vzduch. Svůj směr mění až po výstupu ze skla. Pokud vstupuje paprsek ze skla do vzduchu, nastává na rozhraní lom světla od kolmice.
Pokus (kolmý dopad paprsku):
Do středu desky s úhloměrnou stupnicí připevníme skleněný půlválec, tak aby jeho střed byl ve středu desky (rozhraní sklo vzduch). Necháme dopadat paprsek ve směru kolmém na rozhraní sklo vzduch.
POZORUJEME že, paprsek nezmění svůj směr, neláme se.
Lom světla je způsoben změnou rychlosti světla. Ve skle nebo vodě má světlo menší rychlost než ve vzduchu.
Na rozhraní dvou optických prostředí nastává lom:
- lom ke kolmici (β < α) – světlo přechází z prostředí opticky řidšího do prostředí opticky hustšího (vzduchu – sklo)
- lom od kolmice (β > α) – světlo přechází z prostředí opticky hustšího do prostředí opticky řidšího (sklo – vzduch)
Pokus (lom světla α = 42°, α > 42°):
Do středu desky s úhloměrnou stupnicí připevníme skleněný půlválec, tak aby jeho střed byl ve středu desky (rozhraní sklo vzduch). Necháme dopadat paprsek na rozhraní sklo – vzduch. Postupně zvětšujeme úhel dopadu α.
POZORUJEME že, paprsek se láme od kolmice. Po zvětšení úhlu dopadu α na hodnotu přibližně 42° se paprsek láme do rozhraní (úhel lomu je 90°). Úhel při kterém nastane lom do rozhraní nazýváme mezní úhel. Zvětšujeme-li dále úhel dopadu, všechno světlo už se odráží a žádné se neláme. Říkáme že nastal úplný odraz.
Úplný odraz se využívá v tzv. optických vláknech. Jsou to skleněná nebo plastová vlákna. Používají se k přenosu světla do těžko dostupných míst. Využívají se v lékařství (vyšetření žaludku), telekomunikacích (přenos informací).
Zajímavá videa:
Růžena KOLÁŘOVÁ, Jiří BOHUNĚK: Fyzika pro 9. ročník základní školy, dotisk 1. vydání, Havlíčkův Brod: nakladatelství Prometheus, spol. s.r.o., 2015. ISBN 978-80-7196-193-2
Růžena KOLÁŘOVÁ, Jiří BOHUNĚK: Fyzika pro 7. ročník základní školy, dotisk 2. vydání, Havlíčkův Brod: nakladatelství Prometheus, spol. s.r.o., 2016. ISBN 978-80-7196-265-6
