ΦΥΣΙΚΗ Β΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 5η

ΟΠΤΙΚΗ ΙΙ

Ανάλυση του φωτός

Πραγματικά είδωλα φακών και κατόπτρων

Στόχοι:

Να δειχθεί ότι:

α) Το λευκό φως ( μιας λάμπας πυράκτωσης) περιέχει ακτινοβολίες διαφόρων χρωμάτων (συνεχές φάσμα)

β) Το λευκό φως κατά τη δίοδό του από ένα διαφανές έγχρωμο υλικό μερικώς απορροφάται

γ) Το φως όπως αναλύεται στα χρώματά του μπορεί και να ανασυντεθεί από αυτά

δ) Το μονοχρωματικό φως (Laser) διαθλάται αλλά δεν αναλύεται

ε) Είναι δυνατό σε πέτασμα να ληφθεί πραγματικό είδωλο φωτεινής πηγής από συγκλίνοντα φακό ή κοίλο κάτοπτρο

ΟΡΓΑΝΑ:

 Προβολέας slides - Διάφραγμα λεπτής σχισμής 5x5 cm - Πρίσμα με στέλεχος σε ορθοστάτη (Χ2) – Σειρά 3 χρωματιστών φίλτρων – Δείκτης Laser σε βάση – Συγκλίνων φακός σε στέλεχος – Κοίλο κάτοπτρο σε στέλεχος – Κανόνας 60cm ή μετροταινία – Μικρό κερί (ρεσό)

1ο ΠΕΙΡΑΜΑ:

 Ανάλυση του φωτός με πρίσμα- Ανασύνθεση

a. Τοποθετώ στον προβολέα slides το διάφραγμα με τη σχισμή οριζόντια. Ανάβω τον προβολέα και εστιάζω το είδωλο της σχισμής στον τοίχο ή σε άλλη λευκή επιφάνεια.

b. Στηρίζω το «πρίσμα με στέλεχος» σε ορθοστάτη ώστε μια ακμή των 450 να είναι οριζόντια και προς τα κάτω και το τοποθετώ μπροστά από τον προβολέα ώστε να διακόπτει τη φωτεινή δέσμη. Στον τοίχο, πιο ψηλά, εμφανίζεται το φάσμα. Στρέφω ελαφρά το πρίσμα δεξιά – αριστερά, γύρω από τον άξονά του, ώστε η εκτροπή της δέσμης να είναι ελάχιστη ( στη θέση αυτή έχω τον καλύτερο διαχωρισμό χρωμάτων ). Αν χρειαστεί εστιάζω ξανά το φακό του προβολέα.

c. Για την ανασύνθεση του αναλυμένου φωτός χρησιμοποιώ ένα δεύτερο πρίσμα με την γωνία των 450 προς τα πάνω, παράλληλο με το πρώτο.

d. Διαπιστώνω ότι το φως επανέρχεται στην αρχική θέση και είναι λευκό.

2ο ΠΕΙΡΑΜΑ:

 Απορρόφηση του φωτός

Απομακρύνω το δεύτερο πρίσμα και στην πορεία του φωτός παρεμβάλλω διαδοχικά τα τρία χρωματιστά φίλτρα, κόκκινο, πράσινο, μπλε. Παρατηρώ την απορρόφηση του καθενός. Χρησιμοποιώ και τα τρία φίλτρα μαζί για πλήρη απορρόφηση.

3ο ΠΕΙΡΑΜΑ :

 Η μονοχρωματική ακτινοβολία δεν αναλύεται

Χρησιμοποιώ το δείκτη Laser ( ερυθρού χρώματος ) και παρεμβάλλω στην πορεία της ακτίνας το πρίσμα. Η ακτίνα διαθλάται αλλά δεν αναλύεται.

4ο ΠΕΙΡΑΜΑ :

 Παρατήρηση ειδώλου αναμμένου κεριού από α) συγκλίνοντα φακό β) κοίλο κάτοπτρο

a. Ανάβω ένα μικρό κερί (ρεσό), τοποθετώ το φακό στο στήριγμα και τον πλησιάζω στο κερί ώστε να είναι κατακόρυφος. Πίσω από το φακό τοποθετώ ένα άσπρο πέτασμα – οθόνη ( χαρτί- ξύλο/μελαμίνη) για την εμφάνιση του ειδώλου. Μεταβάλλω την απόσταση φακού – πηγής ( α>f) και βρίσκω τη θέση του ανεστραμμένου ειδώλου.

b. Μετρώ τις αποστάσεις α ( φακού – πηγής) και β ( φακού – ειδώλου) και προσδιορίζω με ακρίβεια την εστιακή απόσταση f = = ……………….. cm

c. Για τη λήψη πραγματικού ειδώλου φωτεινής πηγής από κοίλο κάτοπτρο, τοποθετώ την φωτεινή πηγή μεταξύ κατόπτρου και οθόνης ( όταν f < α < 2f ) ή μια χαμηλή οθόνη μεταξύ πηγής και κατόπτρου ( αν α> 2f).

Και στις δύο περιπτώσεις μπορώ να επιβεβαιώσω ότι .