1. ŠVIESOS LŪŽIMAS 2015 Ukmergės r. Taujėnų gimnazija
II g. klasės mokinė Aida Stakaitė
Fizikos mokytoja Diana Žeruolienė
2015

2. UŽDAVINIŲ SPRENDIMO PAVYZDŽIAI INFORMACIJOS ŠALTINIAI
TURINYS
PAVYZDŽIAI
APIBŪDINIMAS
SĄVOKOS
DĖSNIS
LŪŽIO RODIKLIS
BANDYMAI
UŽDAVINIŲ SPRENDIMO PAVYZDŽIAI
TESTAS
INFORMACIJOS ŠALTINIAI
Šviesos lūžimas

3. PAVYZDŽIAI
Šviesa, pereidama iš vienos aplinkos į kitą, lūžta – pakeičia savo sklidimo kryptį. Po vandeniu esantys daiktai atrodo esantys arčiau, negu yra iš tikrųjų.
Ši demonstracija skirta šviesos lūžimui stebėti.
Šviesos lūžimo demonstracijos:
Šviesos lūžimas

4. MATOME AUKŠČIAU, NEGU YRA IŠ TIKRŲJŲ
Šviesos lūžimas

5. Šviesos lūžimo atmosferoje pavyzdys
Šio reiškinio priežastis yra šviesos lūžimas atmosferoje.
Šviesa žemesniuose atmosferos sluoksniuose juda lėčiau, dėl didesnio oro tankio.
Dėl to Saulės spinduliai šiek tiek išlinksta pagal Žemės linkį.
Žalieji spinduliai matomi ryškiau esant atmosferos inversijai, kuri, padidindama atmosferos tankio gradientą, padidina ir šviesos lūžimą.
Žaliasis spindulys, tai optinis reiškinys, kurį galime labai trumpai stebėti virš Saulės jai tekant ir leidžiantis.
Šviesos lūžimas

6. APIBŪDINIMAS
Šviesos spindulio krypties pasikeitimas, kai jis pereina iš vienos skaidrios terpės į kitą, vadinamas šviesos lūžiu.
Šviesos sklidimo kryptis pakinta dėl to, kad pasikeičia šviesos, pereinančios iš vienos terpės į kitą (ne 900 kampu) greitis.
Šviesos lūžimas

7. SVARBIAUSIOS LŪŽĮ APIBŪDINANČIOS SĄVOKOS
Terpė — tai vakuumas arba kiekviena skaidri medžiaga, kuria gali sklisti šviesa.
Krintantysis spindulys — į dviejų skirtingų terpių sandūrą krintantis spindulys.
Lūžęs spindulys — iš pirmos terpės į antrąją perėjęs spindulys.
Kritimo kampas α — kampas tarp krintančiojo spindulio ir statmens paviršiui kritimo taške.
Lūžio kampas β — kampas tarp lūžusio spindulio ir statmens paviršiui lūžio taške.
Oras α β
Vanduo
Šviesos lūžimas

8. Šviesos lūžimo dėsnis (1)
Krintantis spindulys, lūžęs spindulys ir per kritimo tašką nubrėžtas statmuo terpes skiriančiam paviršiui yra vienoje plokštumoje. α β
Šviesos lūžimas

9. Šviesos lūžimo dėsnis (2)
Kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykis toms dviem terpėms yra pastovus dydis:
α — spindulio kritimo kampas
β — spindulio lūžimo kampas
n — santykinis lūžio rodiklis, arba antrosios terpės lūžio rodiklis pirmosios terpės atžvilgiu.
Šviesos lūžimas

10. Apgręžiamumo savybė
Krintančiajam ir lūžusiam spinduliui būdinga ši savybė — jeigu spindulį nukreiptume atvirkščiai, t.y. tuo keliu, kuriuo jis sklido lūžęs, tik priešinga kryptimi, tai, perėjęs terpių sandūrą, jis sklistų priešinga kritusiam spinduliui kryptimi.
Šviesos lūžimas

11. Lūžio rodiklis Kai kurių medžiagų lūžio rodiklis
ABSOLIUTINIS LŪŽIO RODIKLIS n
SANTYKINIS LŪŽIO RODIKLIS n21
Tai medžiagos lūžio rodiklis tuštumo (vakuumo) atžvilgiu.
Parodo, kiek kartų šviesos greitis vakuume didesnis už šviesos greitį atitinkamoje terpėje:
n — absoliutinis lūžio rodiklis
c — šviesos greitis vakuume
v — šviesos greitis terpėje
Tai antrosios terpės lūžio rodiklis pirmosios terpės atžvilgiu.
n2 — antros aplinkos lūžio rodiklis
n1 — pirmos aplinkos lūžio rodiklis
Terpė, kurios lūžio rodiklis didesnis, vadinama optiškai tankesne.
Šviesos lūžimas

12. Medžiagų lūžio rodiklių lentelė
Medžiaga
Lūžio rodiklis
Deimantas
2,42
Gintaras
1,55
Glicerinas
1,47
Kvarcas
1,54
Ledas
1,31
Rubinas
1,76
Stiklas
1,47 – 2,04
Vanduo
1,33
Šviesos lūžimas

13. Bandymai
3D šviesos lūžimo modeliavimas per pusritinio formos stiklinę plokštelę.
3D šviesos lūžimo modeliavimas per stačiakampę stiklinę plokštelę.
Interaktyvi mokymo priemonė (pusritinio formos stiklinė plokštelė)
Interaktyvi mokymo priemonė (stačiakampė stiklinė plokštelė)
Šviesos lūžimas

14. Uždavinių sprendimo pavyzdžiai
Uždavinys Nr.1
Uždavinys Nr.2
Šviesos lūžimas

15. Uždavinys Nr.1
Kokiu kampu šviesos spindulys krinta į vandens paviršių, jeigu lūžio kampas lygus 30°?
Šviesos lūžimas

16. sin α = n ∙ sin β sin30 = 0,5 sin α = 1,33 ∙ 0,5 = 0,665 α ≈ 420
Atsakymas: 42°
Šviesos lūžimas

17. Uždavinys Nr.2
Oru sklindantis spindulys krinta 45° kampu į stiklinę plokštelę. Apskaičiuokime, kokiu kampu jis lūžta ir kiek nukrypsta nuo pradinės sklidimo krypties.
Oras
Stiklas D E A B C α β
Sprendimas:
Spindulys sklinda iš oro į stiklą, todėl lūžęs jis užlinks arčiau statmens (lūžio kampas bus mažesnis už kritimo kampą). Nubraižome apytikslį spindulio sklidimo kelią:
Šviesos lūžimas

18. Lūžio kampo didumą apskaičiuojame remdamiesi lūžimo dėsniu:
β = 28°
Iš brėžinio matyti, kad EOC = AOD, arba
Atsakymas: Lūžio kampo didumas 28°; spindulys nukrypsta 17° kampu.
Šviesos lūžimas

19. Šviesos lūžimas
TESTAS

20. Vienais atvejais padidėja, o kitais sumažėja.
1. Kaip pasikeičia šviesos sklidimo greitis, jei ji pereina iš vienos skaidrios terpės į kitą?
Padidėja.
Sumažėja.
Nepasikeičia.
Vienais atvejais padidėja, o kitais sumažėja. D
Atsakymas
Šviesos lūžimas

21. Kritimo kampas didesnis nei lūžio kampas.
2. Įvertinkite kampų dydžius šviesos spinduliui pereinant iš optiškai retesnės į optiškai tankesnę terpę.
Kritimo kampas didesnis nei lūžio kampas.
Kritimo kampas mažesnis nei lūžio kampas.
Lūžio kampas lygus 90°.
Tarp atsakymų a-c nėra teisingų. A
Atsakymas
Šviesos lūžimas

22. Sumažės daugiau nei 1,6 karto.
3. Kaip pasikeis šviesos sklidimo greitis, pereinant spinduliui iš vakuumo į stiklą, kurio lūžio rodiklis lygus 1,6?
Padidės 1,6 karto.
Sumažės 1,6 karto.
Nepasikeis.
Sumažės daugiau nei 1,6 karto. B
Atsakymas
Šviesos lūžimas

23. 4. Nurodykite teisingą teiginį:
Spindulio kritimo kampas ir lūžio kampas visada vienodi.
Spindulio kritimo kampo sinusas yra didesnis už atspindžio kampo sinusą.
Keičiant spindulio kritimo kampą, keičiasi lūžio rodiklis.
Keičiant spindulio kritimo kampą, lūžio rodiklis nekinta. D
Atsakymas
Šviesos lūžimas

24. Šviesos greitis visose šiose terpėse vienodas.
5. Vandens lūžio rodiklis 1,33, ledo – 1,37, glicerino – 1,47. Kurioje terpėje šviesos greitis bus mažiausias?
Vandenyje.
Lede.
Glicerine.
Šviesos greitis visose šiose terpėse vienodas. C
Atsakymas
Šviesos lūžimas

25. Deimante. Vandenyje. Glicerine. Stikle. B Atsakymas
6. Kurioje medžiagoje šviesos greitis didžiausias? Lentelėje pateikti tam tikrų medžiagų absoliutiniai lūžio rodikliai geltonai šviesai.
Deimante.
Vandenyje.
Glicerine.
Stikle.
Medžiaga
Lūžio rodiklis
Deimantas
2,42
Vanduo
1,33
Glicerinas
1,47
Stiklas
1,60 B
Atsakymas
Šviesos lūžimas

26. COA AON BOD MOB C Atsakymas
7. Brėžinyje pavaizduota, kaip monocromatinė šviesa sklisdama pereina iš vienos terpės į kitą. Koks yra lūžio kampas?
COA
AON
BOD
MOB n2 n1 D C M N O B A C
Atsakymas
Šviesos lūžimas

27. 8. Paveiksle parodyta, kaip šviesos spindulys eina per stiklo plokštelę. Koks stiklo lūžio rodiklis?
0,57
1,5
1,7 2
60°
30° C
Atsakymas
Šviesos lūžimas

28. MAO AOD BON BOC D Atsakymas
9. Brėžinyje pavaizduota, kaip monocromatinė šviesa sklisdama pereina iš vienos terpės į kitą. Koks yra lūžio kampas?
MAO
AOD
BON
BOC C D N M A B O n2 n1 D
Atsakymas
Šviesos lūžimas

29. 10. Koks šviesos greitis deimante
10. Koks šviesos greitis deimante? Šviesos greitis vakuume c = 3 · 108 m/s.
2,8 · 108 m/s
1,24 · 108 m/s
1,5 · 108 m/s
1,89 · 108 m/s
Medžiaga
Lūžio rodiklis
Deimantas
2,42
Vanduo
1,33
Glicerinas
1,47
Stiklas
1,60 B
Atsakymas
Šviesos lūžimas

30. Informacijos šaltiniai
Vl. Valentinavičius Fizika. Vadovėlis X klasei. — Kaunas, 2006.
Vl. Valentinavičius, Z. Šliavaitė Fizika. Vadovėlis X klasei. — Kaunas, 2013.
L. Gražienė, L. Platonova Fizikos kontroliniai klausimai, užduotys ir testai 10 klasei. — Kaunas, 2001.
Video-Foto?l=2&p=1
Šviesos lūžimas