Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia) Nazwa szkoły: Zespół Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego im. Michała Drzymały w Brzostowie ID grupy: 97/82_MF_G1 Kompetencja: Matematyka i Fizyka Temat projektowy: Zjawiska Optyczne (świetlne) w atmosferze Semestr/rok szkolny: Semestr 1 rok Szkolny 2009/2010r.

Zjawiska Optyczne (świetlne) w atmosferze.

Przykłady: -Załamanie (refrakcja) -Odbicie -Ugięcie (dyfrakcja) Zjawisko optyczne – każde zjawisko dotyczące oddziaływania światła z materią. Przykłady: -Załamanie (refrakcja) -Odbicie -Ugięcie (dyfrakcja) -Polaryzacja -Dwójłomność -Halo -Iryzacja -Miraż (fatamorgana) -Słup słoneczny (słup świetlny) -Tęcza - Rozszczepienie światła

ZAŁAMANIE (REFRAKCJA): To zmiana kierunku rozchodzenia się fali (refrakcja fali) związana ze zmianą jej prędkości, gdy przechodzi do innego ośrodka. Inna prędkość powoduje zmianę długości fali, a częstotliwość pozostaje stała.

ODBICIE: Zmiana kierunku rozchodzenia się fali na granicy dwóch ośrodków powodująca, że pozostaje ona w ośrodku, w którym się rozchodzi. Odbicie może dawać obraz lustrzany lub być rozmyte, zachowując tylko właściwości fali, ale nie dokładny obraz jej źródła.

UGIĘCIE (DYFRAKCJA): To zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali. Dyfrakcja używana jest do badania fal oraz obiektów o niewielkich rozmiarach, w tym i kryształów, ogranicza jednak zdolność rozdzielczą układów optycznych.

POLARYZACJA: To własność fali poprzecznej (światła). Fala spolaryzowana oscyluje tylko w pewnym wybranym kierunku.

DWÓJŁOMNOŚĆ: Zdolność ośrodków optycznych do podwójnego załamywania światła (rozdwojenia promienia świetlnego). Substancje, dla których zjawisko zachodzi nazywamy substancjami dwójłomnymi.

Halo: Zjawisko optyczne polegające na wystąpieniu barwnych pierścieni wokół cienia obserwatora widocznego na tle chmur lub mgły, przy czym niebieski pierścień ma mniejszą średnice od czerwonego. Gloria powstaje na skutek dyfrakcji (ucięcia fal) i odbicia światła na kroplach wody. Jest podobna do wieńca, jednak powstaje nie dookoła Słońca lub Księżyca , lecz dookoła punktu położonego po stronie przeciwnej względem tarczy ciała niebieskiego

IRYZACJA: Kolorowe wzory powstające na plamie oleju lub bańce mydlanej wywołane są odbiciem światła od jej obu powierzchni (zewnętrznej i wewnętrznej) oraz interferencji odbitych promieni. Układ barw przypomina układ barw tęczy, jednak nie są takie same układy gdyż przy odbiciu od cienkich warstw decyduje wzmocnienie lub osłabienie interferencyjne, a w tęczy różne kierunki załamania światła w kropli wody w zależności od długości fali światła

Miraż (fatamorgana): Zjawisko powstania pozornego obrazu odległego przedmiotu w wyniku różnych współczynników załamania światła w warstwach powietrza o różnej temperaturze, a co za tym idzie, gęstości. Początkowo fatamorganą nazywano miraże pojawiające się w Cieśninie Mesyńskiej, gdzie są one najefektowniejsze. Miraże dzielą się na 2 rodzaje – miraż dolny i górny.

Słup słoneczny: Zjawisko optyczne w atmosferze polegające na ukazaniu się kolumny świetlnej. Zjawisko powstaje w wyniku odbicia światła nisko położonego Słońca lub innego źródła światła na powierzchni uporządkowanych swobodnym opadaniem kryształów płatkowych lodu. Jeśli powstanie to najłatwiej jest go zaobserwować tuż przed wschodem Słońca lub tuż po jego zachodzie. Przybiera wtedy formę świetlnej kolumny, na ogół zabarwionej czerwonawo, przemieszczającej się wraz z ruchem Słońca pod horyzontem.

Tęcza: Zjawisko optyczne i meteorologiczne występujące w postaci charakterystycznego wielobarwnego łuku, widocznego gdy Słońce oświetla krople wody w ziemskiej atmosferze. Tęcza powstaje w wyniku rozszczepienia światła załamującego się i odbijającego się wewnątrz kropli wody (np. deszczu) o kształcie zbliżonym do kulistego.

Rozszczepienie światła: Rozszczepienie światła jest wynikiem ogólniejszego zjawiska fizycznego zwanego dyspersją, które określa zjawiska zachodzące dla fal na skutek zależności prędkości rozchodzenia się fali w ośrodku od częstotliwości fali.

Zadanie 1: Odpowiedź: Promień krzywizny zwierciadła jest 17,14cm. Jaki jest promień krzywizny zwierciadła wklęsłego, jeżeli obraz rzeczywisty przedmiotu odległego od zwierciadła o 60cm powstał w odległości 10cm. Rozwiązanie:

Zadanie 2: W jakiej odległości od zwierciadła należy umieścić na osi optycznej przedmiot, aby obraz powstał w tej samej odległości co przedmiot? Musi być spełniony warunek: Rozwiązanie: Odpowiedź: Przedmiot należy umieścić w odległości równej promieniowi krzywizny zwierciadła.

Zadanie 3: Oblicz promień krzywizny zwierciadła kulistego wklęsłego wiedząc, że dla przedmiotu znajdującego się w odległości I=15cm od zwierciadła otrzymujemy obraz rzeczywisty dwukrotnie powiększony. Odpowiedź: żarówkę należy umieścić w odległości 26,7cm od zwierciadła