Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

SPIS TREŚCI PODZIAŁ FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH ZE WZGLĘDU NA ICH DŁUGOŚĆ ŹRÓDŁA ŚWIATŁA PROMIEŃ ŚWIETLNY ZACHOWANIE SIĘ PROMIENI ŚWIETLNYCH PADAJĄCYCH NA PRZESZKODĘ KIEDY PRZEDMIOT JEST WIDOCZNY? POWSTAWANIE CIENI I PÓŁCIENI ZAĆMIENIE SŁOŃCA ZAĆMIENIE KSIĘŻYCA ODBICIE ŚWIATŁA ROZPROSZENIE ŚWIATŁA ZAŁAMANIE ŚWIATŁA PRAWO ZAŁAMANIA ŚWIATŁA PRZEJŚCIE ŚWIATŁA BIAŁEGO PRZEZ PRYZMAT

Fale elektromagnetyczne można podzielić ze względu na częstotliwość lub długość. Taki podział nazywa się widmem fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne wypełniają otaczającą nas przestrzeń, my jednak zauważamy jedynie fale z małego zakresu widma tzw. światło widzialne. PasmoDługość [m] Fale radiowe>10 4 Mikrofale *10 -1 Podczerwień7* *10 -3 Światło widzialne4*10 -7 – 7,6*10 -7 Ultrafiolet4* Promieniowanie rentgenowskie *10 -8 Promieniowanie gamma< Światło widzialne to ta część widma promieniowania elektromagnetycznego na którą reaguje zmysł wzroku człowieka. Różne zwierzęta mogą widzieć w nieco różnych zakresach.

Zakresy poszczególnych rodzajów promieniowania nie mają wyraźnych i ostrych granic. Niektóre z nich wzajemnie zachodzą na siebie. Dzieje się tak np. w zakresie promieniowania nadfioletowego i rentgenowskiego czy też promieniowania podczerwonego i promieniowania radiowego. Światło widzialne na tle całego spektrum fal elektromagnetycznych. Pamiętaj! 1nm ( nanometr) = 1 ∙ m

Źródła światła - czyli ciała świecące światłem własnym - możemy podzielić: ze względu na pochodzenie: a) naturalne (np. gwiazdy, komety, błyskawice itp.), b) sztuczne (np. płomień zapałki, świecący drucik żarówki elektrycznej, świecąca świetlówka, laser). ze względu na rozmiary: a) punktowe - np. świecąca mała żaróweczka, b) liniowe - źródło światła o większych rozmiarach. Źródła emitują światło o różnej charakterystyce barwnej. Światło białe jest mieszaniną wszystkich barw. Światło przenosi energię ze źródła do ciała na które pada.

W optyce geometrycznej promieniami świetlnymi nazywamy nieskończenie cienką wiązka światła (odpowiednik prostej w geometrii). Promienie świetlne przedstawiamy za pomocą pojedynczych linii mających zwrot zgodny z kierunkiem rozchodzenia się światła. Bieg promieni świetlnych daje się doskonale opisać na podstawie zasady Fermata Światło między dwoma dowolnymi punktami biegnie po takiej drodze, aby czas potrzebny na jej przebycie był jak najkrótszy. Światło rozchodzi się w ośrodkach jednorodnych po liniach prostych Ośrodek optycznie jednorodny ma stałe w całej objętość właściwości fizykochemiczne. W optyce geometrycznej zachodzi odwracalność biegu promieni świetlnych. Oznacza to, że jeśli światło biegnie po określonej drodze w pewnym kierunku, to również po tej samej drodze może biec w kierunku przeciwnym. W próżni rozchodzi się z szybkością km/s.

Promienie świetlne, w zależności od cech przeszkody na którą padają, mogą:  zostać odbite,  przejść przez przeszkodę,  zostać pochłonięte ( nie przechodzą i nie ulegają odbiciu). Jeśli światło padając na przeszkodę zostaje pochłonięte, to taką przeszkodę nazywamy ciałem czarnym. Jeśli światło padając na przeszkodę odbija się od niej, to taką przeszkodę nazywamy ciałem jasnym nieprzezroczystym. Ciało jest tym jaśniejsze im więcej światła odbija, a mniej pochłania. Jeśli światło padając na przeszkodę przechodzi przez nią, to taką przeszkodę nazywamy ciałem przezroczystym. Im więcej światła przechodzi, tym bardziej przezroczyste jest ciało.

Widzimy przedmioty jako kolorowe, dlatego że pochłaniają one fale z pewnego zakresu widma, a odbijają inne (np. liście są zielone, ponieważ odbijają zielony zakres fal widma, natomiast pozostała część fal widma zostaje pochłonięta). Przedmiot jest widoczny, gdy promienie świetlne rozchodzące się od tego przedmiotu wpadają do naszego oka. Zachodzić mogą dwa przypadki: 1.Przedmiot sam wysyła światło (jest źródłem światła) 2.Przedmiot odbija światło wysyłane przez źródła Oczywiście podstawowym warunkiem jest prawidłowo działający zmysł wzroku Widzimy zawsze ten kolor, który odbija się od oglądanego przedmiotu.

Powstawanie cieni i półcieni, gdy na drodze światła znajduje się ciało nieprzezroczyste, wskazuje na prostoliniowe rozchodzenie się światła. Obszar cienia obejmuje punkty, do których światło w ogóle nie dochodzi, obszar półcienia oświetlony jest jedynie przez część źródła rozciągłego, przy czym nie ma ostrej granicy pomiędzy cieniem a półcieniem.

Zjawisko cienia jest przyczyną powstawania zaćmienia Słońca. Zaćmienie Słońca to rzadko obserwowane zjawisko, podczas którego Ziemia, Księżyc i Słońce znajdują się w takiej kolejności w jednej linii. Księżyc rzuca cień na Ziemię o średnicy około 270 km, gdyż jest za mały, aby zasłonić całą Ziemię. Zaćmienie całkowite jest widoczne gdy obserwator znajduje się na linii łączącej środek Ziemi, Księżyca i Słońca. Znajduje się wtedy w cieniu Księżyca. Widoczna jest korona słoneczna, i poświata Słońca wokół Księżyca. Zaćmienie częściowe występuje gdy obserwator nie znajduje się blisko wspomnianej linii, ale jest dostatecznie blisko aby znaleźć się w cieniu Księżyca. Księżyc częściowo przysłania tarczę Słońca.

Zaćmienie Księżyca występuje, gdy nasz naturalny satelita przemyka się przez cień rzucany przez Ziemię. Ponieważ rozmiary Ziemi są większe od rozmiarów Księżyca, gdy Ziemia znajdzie się na drodze promieni świetlnych między Słońcem i Księżycem, to zostaje zasłonięta tarcza Księżyca

Jeżeli światło napotyka na swej drodze gładką, wypolerowaną powierzchnię, zwaną lustrem lub zwierciadłem (ciało jasne nieprzezroczyste), wówczas odbija się od niego. n - prostopadła do powierzchni zwierciadła wystawiona w punkcie padania promienia α- kąt padania (kąt między promieniem padającym a prostopadłą n) β- kąt odbicia (kąt między promieniem odbitym a prostopadłą n) PRAWO ODBICIA ŚWIATŁA Światło odbija się od powierzchni ciał zawsze w takim kierunku, że kąt padania jest równy kątowi odbicia Promień padający, odbity i normalna do powierzchni zwierciadła, wystawiona w punkcie padania, leżą w jednej płaszczyźnie.

Jeżeli powierzchnia, na którą pada wiązka promieni równoległych, nie jest wypolerowana (mówimy, że „jest chropowata"), to po odbiciu od takiej powierzchni powstaje wiązka światła, której promienie nie są już do siebie równoległe. Taką wiązkę nazywamy wiązką promieni rozbieżnych, a zaobserwowane zjawisko nazywamy rozproszeniem światła. Dzięki rozproszeniu światła widzimy przedmioty, które same nie są źródłami światła (np. Księżyc, planety i większość codziennych przedmiotów). Wystarczy, aby ciała takie zostały oświetlone, a część rozproszonych przez nie promieni świetlnych dotrze do naszych oczu, niezależnie od tego, gdzie się znajdujemy.

Gdy wiązka świetlna trafia na swej drodze na inny ośrodek, to na powierzchni granicznej (granicy dwóch ośrodków) część promieniowania zostaje odbita,a reszta przechodzi do drugiego ośrodka ulegając załamaniu Zjawisko załamania polega na zmianie kierunku rozchodzenia się światła przy przejściu z jednego ośrodka przezroczystego do drugiego. Zmiana kierunku promienia na granicy dwóch ośrodków spowodowana jest tym, że światło w różnych ośrodkach rozchodzi się z różnymi szybkościami.

Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest dla danych ośrodków stały i równy stosunkowi prędkości światła w ośrodku pierwszym, do prędkości światła w ośrodku drugim. Kąty padania i załamania leżą w tej samej płaszczyźnie. α – kąt padania (nazywamy kąt pomiędzy promieniem padającym, a prostą n) β – kąt załamania (kąt pomiędzy promieniem załamanym, a prostą n) v 1 – szybkość rozchodzenia się światła w I ośrodku v 2 – szybkość rozchodzenia się światła w II ośrodku

1.Prędkość światła w powietrzu ma prawie taką samą wartość, jak w próżni, tzn c= km/s, 2.w wodzie:v w = km/s, 3.w szkle: v sz = km/s. Każdy z poniższych rysunków przedstawia dwie warstwy z dwóch różnych ośrodków, graniczące od góry i od dołu z trzecim. Ośrodki te to: powietrze, woda i szkło. Na rysunkach pominięto cienkie ścianki przezroczystego naczynia, w którym znajduje się woda, jeśli od dołu graniczy z powietrzem. Na podstawie narysowanego biegu promieni świetlnych rozpoznaj te ośrodki na każdym rysunku. C > Vw > Vsz Od góry ku dołowi: a.powietrze, woda, szkło, powietrze; b.powietrze, szkło, woda, powietrze; c.woda, szkło, powietrze, woda; d.woda, powietrze, szkło, woda

Światło „białe" to światło słoneczne, a także światło zwykłej żarówki. Pryzmatem nazywamy ciało przezroczyste (np. szkło) ograniczone dwiema płaszczyznami przecinającymi się wzdłuż prostej zwanej krawędzią pryzmatu i tworzącymi kąt ACB - zwany kątem łamiącym pryzmatu. Po przejściu przez pryzmat promienie zostają odchylone od krawędzi C pryzmatu Kąt między przedłużeniem promienia padającego a promieniem załamanym nosi nazwę kąta odchylenia. Jest tym większy im większy jest kąt łamiący i im większy jest współczynnik załamania szkła.

Jeżeli przepuścimy przez pryzmat światło białe to uzyskamy tęczę, w fizyce nazywaną profesjonalnie widmem. Dzieje się tak ponieważ światło białe jest mieszanką wszystkich długości światła. Wartości kolorów po rozszczepieniu światła przez jeden pryzmat - w nanometrach (długość fali): długość fali (w nanometrach) czerwony pomarańczowy zielony niebieski indygo (ciemny błękit) fiolet

BIBLIOGRAFIA „Zrozumieć Świat” cz. 4 „Poradnik dla nauczycieli” B. Mazur E.Pittich D.Kalmancok - "Niebo na dłoni„