ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟ Η/Μ ΦΑΣΜΑ

Transcript

1 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΤΟ Η/Μ ΦΑΣΜΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΤΗΝ ΥΛΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΔΟΣΗ 1 ΣΥΓΓΡΑΦΗ : Χ. ΦΑΝΙΔΗΣ -CDFAN@SCH.GR ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 1

2 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ - ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το ορατό φως σε κάθε υλικό μέσο εκτείνεται σε συγκεκριμένο εύρος μηκών κύματος Στην πράξη θεωρούμε ότι για τον αέρα ή το κενό το ορατό φως εκτείνεται από 400 nm 700 nm ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 2

3 ΑΣ ΘΥΜΗΘΟΥΜΕ : Το μήκος κύματος μονοχρωματικού φωτός (π.χ. του ιώδους) αλλάζει από υλικό σε υλικό. Ηταχύτηταμονοχρωματικού φωτός (π.χ. του ιώδους) αλλάζει από υλικό σε υλικό. Ησυχνότηταμονοχρωματικού φωτός (π.χ. του ιώδους) ΔΕΝ αλλάζει από υλικό σε υλικό. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 3

4 ΑΣ ΘΥΜΗΘΟΥΜΕ : ΑΡΑ Η f ΕΙΝΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΓΙΑ ΤΟ ΚΑΘΕ ΧΡΩΜΑ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ενώ ΤΟ λ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΖΕΙ ΤΟ ΚΑΘΕ ΧΡΩΜΑ ΣΤΟ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟ ΥΛΙΚΟ! Π.χ. ΓΙΑ ΤΟ ΙΩΔΕΣ : Υλικό Μήκος κύματος Δείκτης διάθλασης Ταχύτητα (m/s) Συχνότητα (Hz) Αέρας 400 nm , Νερό 300 nm 1,33 2, , Γυαλί 267 nm 1, , ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 4

5 ΚΑΙ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΙΔΙΟ ΥΛΙΚΟ ΓΙΑΤΟΚΑΘΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟ ΧΡΩΜΑ n και c ΕΙΝΑΙ ΙΔΙΑ; ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 5

6 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ Η ταχύτητα c μονοχρωματικού φωτός σε ένα υλικό και ο δείκτης διάθλασης n του υλικού είναι διαφορετικά από τα n και c κάθε άλλου μονοχρωματικού φωτός. Δηλ. σε ένα υλικό κάθε χρώμα φωτός έχει δική του ταχύτητα και δικό του δείκτη διάθλασης. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διασκεδασμός. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 6

7 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ Ταχύτητα και δείκτης διάθλασης σε γυαλί crown Χρώμα Ιώδες Πράσινο Κόκκινο Ταχύτητα 1, , , Δείκτης διάθλασης 1,532 1,519 1,513 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 7

8 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ Τι θα συμβεί λοιπόν αν δέσμηλευκούφωτόςπέσεισεπρίσμα; Το κάθε χρώμα εκτρέπεται με διαφορετική γωνία γιατί έχει διαφορετική ταχύτητα (δείκτη διάθλασης) στο συγκεκριμένο υλικό. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 8

9 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ θ ε Η γωνία εκτροπής θ ε του ερυθρού < θ ι από την γωνία εκτροπής θ ι του ιώδους ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 9

10 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ θ ε Επομένως η γωνία εκτροπής κάθε χρώματος, όταν αυτό διέρχεται από οπτικό μέσο, εξαρτάται από το μήκος κύματος του χρώματος και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος τόσο μικρότερη είναι η γωνία εκτροπής. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 10

11 ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 11

12 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ Τα χρώματα στο φως του ήλιου διαθλώμενα μέσα σε σταγόνες υγρασίας, σε διαφορετικές γωνίες λόγω του φαινομένου του διασκεδασμού, δημιουργούν το ουράνιο τόξο. Ο ήλιος πρέπει να είναι πίσω από τον παρατηρητή. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 12

13 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ Υπάρχει ένα πρωτεύον και ένα δευτερεύον ουράνιο τόξο, το δευτερεύον με αντεστραμμένη σειρά χρωμάτων. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 13

14 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ Μηχανισμός δημιουργίας του πρωτεύοντος (a) και του δευτερεύοντος (b) ουράνιου τόξου. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 14

15 ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΠΡΑΞΗ Μηχανισμός παρατήρησης του πρωτεύοντος ουράνιου τόξου. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 15

16 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΟΥΡΑΝΙΟΥ ΤΟΞΟΥ Σελίδα από το Optick ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 16

17 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 17

18 ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Από 700 nm μέχρι 1 mm. Ηυπέρυθρηπουέχειμεγάλα μήκη κύματος (far 1mm) μεταφέρει θερμότητα και τα μικρά μήκη (near > 700 nm) χρησιμοποιούνται για επικοινωνία συσκευών. ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ 1. Εκλεκτική απορρόφηση. 2. Διέλευση από αέρια 3. Όχι χημική δράση και φωσφορισμός ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 18

19 ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Άνθρωπος που ανάβει σπίρτο. Κρύα μύτη, ζεστή ματιά. Απώλεια θερμότητας από κτίριο. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 19

20 ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Μελέτη νεφών. Τα πιο σκούρα είναι τα θερμότερα. Ο γαλαξίας μας στο υπέρυθρο. Το γαλάζιο S είναι θερμική εκπομπή σκόνης στο επίπεδο του ηλιακού μας συστήματος. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 20

21 ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Από 400 nm 1 nm. ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ 1.Αμαυρώνει τις φωτογραφικές πλάκες. 2. Συμμετέχει στην καταστροφή του όζοντος. 3. Προκαλεί θέρμανση. Το ακραίο UV είναι κοντά στις ακτίνες Χ! 4. Προκαλεί φθορισμό. 5. Καταστρέφει τα κύτταρα του δέρματος. 6. Χρησιμοποιείται για αποστείρωση. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 21

22 ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Εκπομπή UV από τον ήλιο. Φωτογράφιση σε μήκος κύματος 17 nm! Φθορισμός σκόνης απορρυπαντικού καθώς φωτίζεται με UV. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 22

23 ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Μελετάτε σκορπιούς ή άλλα αραχνοειδή την νύχτα; Φωτίστε τα με υπεριώδες. Φθορίζουν! ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 23

24 ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Φωτογραφία της Γης από την Σελήνη από φωτ. μηχ. UV που άφησε το Apollo 16. Η φωτιζόμενη πλευρά αντανακλά περισσότερο ενώ στην σκοτεινή φαίνεται η τροχιά φορτισμένων σωματιδίων. Μελέτη δομής και εξέλιξης 3 γαλαξιών. Οι UV φωτ. δείχνουν νέφη αερίων από νεοσχηματισθέντα αστέρια. Οι φωτ. στο ορατό δείχνουν κυρίως το κίτρινο και κόκκινο χρώμα παλαιότερων αστέρων. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ 24