DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół Technicznych ID grupy: 97/78_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: Zjawiska optyczne.

Prezentacja na temat: "DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół Technicznych ID grupy: 97/78_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: Zjawiska optyczne."— Zapis prezentacji:

1

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Zespół Szkół Technicznych ID grupy: 97/78_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: Zjawiska optyczne w atmosferze Semestr/rok szkolny: 2009/2010

3 CELE PROJEKTU Rozwijanie umiejętności obserwowania, badania i opisywania wybranych zjawisk optycznych Rozwijanie umiejętności planowania i przeprowadzania doświadczeń oraz zapisu i prezentacji ich wyników Rozwijanie umiejętności wyszukiwania z różnych źródeł informacji o przebiegu i opisie zjawisk Doskonalenie umiejętności wybierania i stosowania programów komputerowych do rozwiązywania zadań Pokazywanie znaczenia i piękna fizyki

4 Zjawiska optyczne w atmosferze – spis treści
Zjawiska optyczne - krótkie wyjaśnienie Przykłady zjawisk optycznych Prawa rządzące emisją światła Fale świetlne – zjawiska interferencji i dyfrakcji Galeria Quiz Literatura Autorzy Wyjście

5 Zjawiska optyczne - krótkie wyjaśnienie
Spis treści Zjawiska optyczne - krótkie wyjaśnienie Zjawiska optyczne są to wszystkie zjawiska dotyczące oddziaływania światła z materią. Szczególnie są to zjawiska w których światło przechodzi przez atmosferę ziemską.

6 Zjawiska optyczne Spis treści Halo Tęcza Gloria Słup słoneczny
Zorza polarna Miraż (fatamorgana) Wieniec (aureola) Wschód i zachód słońca

7 Zjawiska optyczne - Spis
Halo Halo powstaje na skutek załamania światła w chmurze zawierającej kryształki lodu. Występuje, jako barwny, biały lub w przeważającej części biały, świetlisty pierścień, w którego środku znajduje się tarcza Słońca lub Księżyca. Krąg ten ma zwykle słabo widoczne zabarwienie czerwone od wewnątrz i w rzadkich przypadkach fioletowe na zewnątrz. Część nieba wewnątrz kręgu jest wyraźnie ciemniejsza niż na zewnątrz. Zjawisko halo występuje przy chmurach typu Cirrus.

8 Zjawiska optyczne - Spis
Tęcza Tęcza jest to układ koncentrycznych łuków o barwach od fioletowej do czerwonej, wywołanych przez światło Słońca lub Księżyca, padające na zespół kropel wody w atmosferze (krople deszczu, mżawki lub mgły). Zjawisko powstaje na skutek rozszczepienia światła białego i odbicia go wewnątrz kropel deszczu. Tęczę obserwuje się na tle chmur, z których pada deszcz, znajdujących się po przeciwnej stronie nieba niż Słońce (zjawisko obserwowano również przy świetle Księżyca).

9 Zjawiska optyczne - Spis
Słup 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.

10 Zjawiska optyczne - Spis
Zorza polarna Zorza polarna jest charakterystyczna dla obszarów arktycznych i antarktycznych. Na ciemnym niebie nad biegunami najczęściej w odległości 20 – 25 stopni od bieguna geometrycznego Ziemi zorza rozświetla niebo tworząc różne formy. Najczęściej są to świetliste łuki smugi albo pasma jednorodne lub o strukturze promienistej o wyglądzie draperii zasłon lub koron. Zarówno położenie zorzy polarnej na niebie jak i zabarwienie i natężenie świecenia ulegają ciągłym często bardzo szybkim zmianom.

11 Zjawiska optyczne - Spis
Miraż (fatamorgana) Miraż, fatamorgana, polega na tworzeniu się pozornych obrazów będących odbiciem przedmiotów znajdujących się na horyzoncie lub poza nim. Miraż powstaje jako skutek zakrzywienia się promieni słonecznych w dolnych warstwach powietrza, cechujących się różną gęstością (temperaturą). Jeśli pozorny obraz jakiegoś obiektu jest widoczny powyżej przedmiotu, to mówimy o mirażu górnym, jeśli poniżej - o mirażu dolnym. W obszarach pustynnych najczęściej obserwuje się miraże dolne, które powstają zwykle przed południem przy silnie nagrzanym powietrzu przy powierzchni ziemi. Miraż górny najczęściej jest obserwowany w wysokich szerokościach geograficznych.

12 Zjawiska optyczne - Spis
Gloria Gloria powstaje na skutek dyfrakcji światła na kroplach wody lub kryształach lodu. Gloria powstaje dookoła punktu, położonego po stronie przeciwnej względem tarczy ciała niebieskiego. Zjawisko to występuje na chmurach, położonych na wprost przed obserwatorem albo niżej od niego, tj w górach lub przy obserwacjach z samolotu. Uwaga jeśli chmura lub mgła są dość blisko obserwatora jego cień wydaje się bardzo duży nazywa się to wówczas zjawiskiem BROCKENU. Najczęściej występuje przy chmurach średnich. Gloria powstaje wskutek ugięcia się światła uprzednio odbitego od kropelek chmur w tym samym kierunku w jakim na nie padło.

13 Zjawiska optyczne - Spis
Wieniec (aureola) Wieniec zachodzi wówczas, gdy Słońce lub Księżyc są przesłonięte cienką, półprzeźroczystą warstwą chmury lub mgły, zwykle ma postać barwnej poświaty (aureoli) wokół tarczy Słońca lub Księżyca, niebieskiej od strony wewnętrznej, czerwonej na zewnątrz. Często poświata jest otoczona słabo zabarwionymi, koncentrycznymi kręgami o tym samym układzie barw, niekiedy pojawiają się tylko pierścienie, a poświata nie występuje. Wieńce powstają wskutek dyfrakcji światła w warstwie chmury lub mgły.

14 Zjawiska optyczne - Spis
Wschód i zachód słońca Zjawiska optyczne - Spis Z powodu selektywnego rozpraszania w grubej warstwie atmosfery słońce o wschodzie i zachodzie wydaje się czerwone, żółte lub pomarańczowe, a w południe jest zazwyczaj białe. Promienie słoneczne w południe pokonują około 12 razy mniejszą drogę w atmosferze niż promienie o wschodzie i zachodzie słońca. Różnego rodzaju cząstki pyłu, popiołu wulkanicznego mogą czasami selektywnie rozpraszać określone promieniowanie np. niebieskie jeżeli ich rozmiar jest zbliżony do długości fali promieniowania niebieskiego. Podsumowując bez rozpraszania światła nie byłoby czerwonych wschodów i zachodów słońca, białych chmur, niebieskiego nieba, zamglonego powietrza itp. Niebo byłoby czarne, a słońce białe.

15 PRAWA RZĄDZĄCE EMISJĄ ŚWIATŁA PRAWO ODBICIA PRAWO ZAŁAMANIA
Spis treści PRAWA RZĄDZĄCE EMISJĄ ŚWIATŁA PRAWO ODBICIA PRAWO ZAŁAMANIA

16 Prawa - Spis Prawo Odbicia Światło padające na granicę dwóch ośrodków może ulec odbiciu. Dzieje się tak bardzo często, przy czym dodatkowo część wiązki świetlnej może dodatkowo ulegać załamaniu (patrz zjawisko załamania). Odbiciem rządzi dość proste prawo zwane prawem odbicia. Prawo odbicia światła β = α Kąt odbicia równy jest kątowi padania.  Kąty -  padania i odbicia leżą w jednej płaszczyźnie. Przykładowe zadanie Doświadczenie

17 Prawo odbicia - zadanie
Krysia trzyma przed sobą płaskie, kwadratowe zwierciadło o boku 5 cm w odległości 30 cm od oczu. W zwierciadełku tym widzi obraz drzewa w swoim ogródku, stojącego 30 m od zwierciadełka. Obraz ten zajmuje całą wysokość zwierciadła. Oblicz wysokość drzewa. Dane: h = 5 cm = 0,05 m l = 0,3 m L = 30 m Szukane: H = ?

18 Prawo odbicia H A L Oko α h l Gdyby zwierciadła nie było, zaznaczone promienie spotkały by się w punkcie A. Zwierciadło je odbija, więc spotykają się przed zwierciadłem w oku obserwatora. Wykorzystujemy funkcję trygonometryczną dla dużego i małego trójkąta. oraz . Wynika stąd, że , a więc H =5.05 m

19 Prawo odbicia - doświadczenie
1.Materiały i przyrządy: - wklęsła wypolerowana powierzchnia metalowa - laser - kartka papieru 2.Przebieg doświadczenia: Wklęsłą wypolerowaną sztabkę metalową umieszczamy na kartce papieru. Następnie na tę sztabkę kierujemy wiązkę monochromatycznego światła. 3.Wnioski: Światło odbija się od powierzchni metalowej pod tym samym kątem jakim był kierowany na nią.

20 Zadania i arkusz obliczeniowy
Prawa - Spis Załamanie światła Załamanie to zakrzywienie promieni świetlnych przy przechodzeniu z jednego ośrodka do innego. Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest dla danych ośrodków stały i równy stosunkowi prędkości fali w ośrodku pierwszym, do prędkości fali w ośrodku drugim. Kąty padania i załamania leżą w tej samej płaszczyźnie. Środowisko 1 α β Środowisko 2 Zadania i arkusz obliczeniowy Doświadczenie

21 Załamanie światła Prędkość światła w powietrzu wynosi około km/s, a w wodzie km/s. Jaką wartość ma współczynnik załamania wody względem powietrza?

22 Załamanie światła – doświadczenie przy użyciu tarczy Kolbego
1.Materiały i przyrządy: Tarcza Kolbego Pryzmat Laser (czyli źródło światła monochromatycznego) 2.Przebieg doświadczenia: Strumień światła monochromatycznego emitowanego przez laser zostaje uformowany przez szczelinę i kierowany na pryzmat zamocowany na Tarczy Kolbego, czyli tarczy z naniesioną na obwodzie skalą kątową i możliwością ruchu obrotowego. 3.Wnioski: Światło monochromatyczne przepuszczane przez pryzmat ulega jedynie podwójnemu załamaniu tzn. raz na granicy powietrze – szkło, a drugi raz na granicy szkło – powietrze. Światło monochromatyczne nie ulega rozszczepieniu, ponieważ posiada tylko jedną barwę.

23 Spis treści FALE ŚWIETLNE ZJAWISKA INTERFERENCJI DTFRAKCJI

24 Zjawiska - powrót Interferencja Interferencja to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale.

25 Zjawiska - powrót Dyfrakcja Dyfrakcja (ugięcie fali) 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

26 Spis treści Galeria

27 Żadna odpowiedź nie jest prawidłowa
Spis treści Quiz Promień padający względem promienia odbitego jest: Większy Równy Mniejszy Żadna odpowiedź nie jest prawidłowa

28 Żadna odpowiedź nie jest prawidłowa
Spis treści Quiz Promień padania względem promienia odbicia jest: Większy Równy Mniejszy Żadna odpowiedź nie jest prawidłowa

29 Wszystkie odpowiedzi są poprawne
Spis treści Quiz Z powodu selektywnego rozpraszania w grubej warstwie atmosfery słońce o wschodzie i zachodzie może wydawać się : Żółte Czerwone Pomarańczowe Wszystkie odpowiedzi są poprawne

30 Wszystkie odpowiedzi są poprawne
Spis treści Quiz Z powodu selektywnego rozpraszania w grubej warstwie atmosfery słońce o wschodzie i zachodzie wydaje się : Żółte Czerwone Pomarańczowe Wszystkie odpowiedzi są poprawne

31 Literatura http://zjawiskaparanormalne.pl/ http://www.sciaga.pl/
Spis treści Literatura mbskrys.p.lodz.pl/ Lech Falandysz Fizyka i Astronomia 1 Zbiór Zadań Zakres podstawowy

32 Autorzy Opiekun: Anna Fąkowska Członkowie grupy: Dawid Janczak
Spis treści Autorzy Opiekun: Anna Fąkowska Członkowie grupy: Dawid Janczak Martyna Ławniczak Konrad Rybak Kamil Sikorski Rafał Gerlecki Michał Zaczek Czesław Okupnik Adam Mituta Jolanta Sikorska Adrian Betlej

33 Spis treści Koniec