Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1e5zfZIPhb3i1

Ćwiczenie 1

Wiązka laserowego światła pada w ośrodku jednorodnym na płaską powierzchnię.

odbije się pod kątem większym od kąta padania, odbije się pod kątem mniejszym od kąta padania, zostanie pochłonięta, ulegnie rozproszeniu, odbije się pod kątem takim samym jak kąt padania

Gdy powierzchnia jest gładka, wiązka ....................................................................................................... Gdy zaś powierzchnia jest chropowata, wiązka .......................................................................................................

Ćwiczenie 2

RN7EULbJjFoUN

Światło laserowe rozchodzące się w powietrzu pada na granicę z nieznaną substancją pod kątem 30⁰ załamuje się pod kątem 20⁰. Wyznacz współczynnik załamania tej substancji. Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

sin 20⁰ = 0,3420
sin 30⁰ = 0,5

Współczynnik załamania tej substancji wynosi .............

\frac{sin α}{sin β} = \frac{n_{2}}{n_{1}}

n_{2} = \frac{sin α}{sin β} n_{1} = \frac{0, 5}{0, 3420} \cdot 1 = 1, 5

Ćwiczenie 3

Promień laserowy rozchodząc się w powietrzu pada na granicę ze szkłem pod kątem 30Indeks górny o. Wiedząc, że współczynnik załamania dla szkła wynosi 1,5, wyznacz kąt załamania. Wynik podaj w stopniach w zaokrągleniu do liczb całkowitych. Skorzystaj z załączonego fragmentu tablic trygonometrycznych.

R1DSTpIjuoxZP

R1Av3bkWWsZme

Kąt załamania wynosi ............ ^o.

\frac{sin α}{sin β} = \frac{n_{2}}{n_{1}}

sin β = \frac{n_{1}}{n_{2}} \cdot s i n α = \frac{1}{1, 5} sin 30^{0} = \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{3}

R1caPdnKOuRKA

Ćwiczenie 3

R1T79NxTY9VWQ2

Ćwiczenie 4

W których z poniższych przypadków (niezależnie od kąta padania) zjawisko załamania nie będzie możliwe do zaobserwowania?

przejście światła laserowego z diamentu do powietrza
przejście światła laserowego z wody do powietrza
przejście światła laserowego z wody do szkła
przejście światła laserowego z powietrza do wody
w żadnym z powyższych

R1SQv4xFNnG8T1

Ćwiczenie 5

Uzupełnij zdanie.

jednorodny, Tyndalla, niejednorodny, Rayleigha

Światło lasera przechodząc przez ośrodek .......................... ulega tak zwanemu rozproszeniu ...........................

R1EdXPC0Z8GWR1

Ćwiczenie 6

Zaznacz wszystkie ośrodki, w których można zaobserwować efekt Tyndalla.

{#woda w jeziorze}
{woda destylowana}
{#roztwór wody i mleka}
{#powietrze w zakurzonym pomieszczeniu}

RFcHZhZzKvnLq2

Ćwiczenie 7

Uzupełnij tabelkę wstawiając definicję każdego z rodzajów ośrodka oraz po trzy przykłady każdego z nich.
Przykłady w każdej kolumnie podaj w kolejności alfabetycznej.

Przykłady, Przykłady

Ośrodek niejednorodny	Ośrodek jednorodny

Przykłady	Przykłady

Zademonstruj rozpraszanie światła w niejednorodnym ośrodku.

Ćwiczenie 8

Chcesz zademonstrować zjawisko rozpraszania światła, w warunkach domowych, kilkuosobowej grupie znajomych czy rodzinie. Wykorzystaj poniższy film jako źródło pomysłów i wykonaj trzy powiązane z nim polecenia.

Niech Cię nie zdziwi brak w filmie komentarza słownego - jest to klasyczny film niemy. To właśnie Ty masz - w jakimś sensie - napisać do niego ścieżkę dźwiękową.
Ale podejdź do niego krytycznie i szczegółowo go przeanalizuj – ominięto w nim jeden ważny etap takiego pokazu.

R7aHn3rVUTJC7

Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Polecenie 1

Sporządź listę przedmiotów, które przygotujesz. Opisz, jak je ustawisz, jak rozmieścisz osoby obserwujące pokaz. Zapisz kolejne czynności, które wykonasz oraz swoje komentarze i wypowiedzi.
Wyróżnij w opisie swego postępowania niezbędny etap, który nie jest na filmie pokazany.
Uwzględnij także zalecenia dotyczące bezpieczeństwa uczestników pokazu.

1. Przygotuję:
- Szklane naczynie z wodą, najlepiej prostopadłościenne.
– Bardzo niewielką ilość mleka. Wcześniej sprawdzę, jaka minimalna ilość mleka wystarczy, by uzyskać pożądany efekt.
– Łyżkę do zamieszania wody.
– Źródła światła, np. latarkę i trzy wskaźniki laserowe.
– Stosik książek dobrany do wysokości naczynia tak, by umieszczone na nim źródła światła świeciły w środek ściany naczynia.
– Zaciemnienie pomieszczenia, w którym odbędzie się pokaz.

2. Ustawię źródła światła tak, by świeciły prostopadle na ścianę naczynia. W ten sposób uniknę przypadkowych odbić, które trafiłyby w oczy obserwatorów (jest to szczególnie istotne w przypadku światła laserowego!). Osoby obserwujące ustawię obok naczynia. Będą one patrzeć na wiązkę z boku lub z góry. W żadnym razie nie pozwolę nikomu patrzeć wprost na źródło światła, przez warstwę wody.

3. Zademonstruję:
- W pierwszej fazie doświadczenia, po zaciemnieniu pomieszczenia skieruję światło (laserowe, następnie białe) na wodę. Ta faza nie została przedstawiona na filmie.
- Poproszę widzów o opisanie tego, co widać: czy widać tzw. promień światła? Czy widać choćby ślad stożka Tyndalla?
– W drugiej fazie rozprowadzę niewielką ilość mleka w wodzie, zaciemnię pomieszczenie i ponownie skieruję światło w wodę.
- Ponownie poproszę widzów o opisanie tego, co widać.
- W przypadku światła białego poproszę widzów o zwrócenie szczególnej uwagi na to, czy widoczne są choćby niewielkie ślady zabarwienia promienia albo rozproszonego światła.

Komentarz: Pokazanie, jak światło przechodzi przez wodę przed dodaniem do niej mleka jest istotny. Pozwala bowiem przekonać widzów, że rozpraszanie jest związane z zanieczyszczeniami (niejednorodnościami) w ośrodku. W sprzyjających warunkach być może uda się zaobserwować śladowe rozproszenie światła w wodzie, która nigdy nie jest idealnie wolna od zanieczyszczeń. Jest o tym mowa w poleceniu 2.

Polecenie 2

R1934bidQcq4O

Uzupełnij zdania dotyczące warunków, w jakich byłby widoczny tak zwany promień światła laserowego.

{zawsze}, {małe}, {zawsze widoczny}, {małą}, duże, {różnorodne}, {czasami}, zawsze niewidoczny, dużą, widoczny tylko gdy laser ma odpowiednio dużą moc

Świecimy laserem w idealnej próżni. Promień światła jest ....................................................................................................
Świecimy laserem w idealnie jednorodnym ośrodku (np. powietrze czy woda, bez jakichkolwiek zanieczyszczeń). Promień światła jest .....................................................................................................
Świecimy laserem w nieco zanieczyszczonym ośrodku (np. zadymione powietrze czy woda morska). Promień światła jest widoczny gdy laser ma odpowiednio .................................................................................................... moc lub gdy stężenie zanieczyszczeń jest odpowiednio .....................................................................................................

Polecenie 3

Obejrzyj ponownie scenkę filmu ze światłem białym. Daje ona możliwość spostrzeżenia efektów barwnych towarzyszących rozproszeniu białego światła. Opisz ledwo widoczne wrażenia barwne w tej scence i wykaż, że są one zgodne z zasadą, że światło widzialne jest w ośrodku rozpraszane tym silniej, im krótsza długość jego fali.

Ważne!

Wrażenia barwne, o których tu mowa nie są intensywne, także w rzeczywistości. W filmie one występują, ale mogą nie być oddawane na ekranie Twego urządzenia. Upewnij się, że patrzysz na ekran pod kątem optymalnym dla postrzegania kolorów. Wykorzystaj także ewentualną możliwość zwiększenia nasycenia kolorami obrazu wyświetlanego na Twoim ekranie.

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela

Zademonstruj rozpraszanie światła w niejednorodnym ośrodku.