ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Τι ονομάζεται διάθλαση του φωτός;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Όταν το φως περνά από ένα διαφανές υλικό σε ένα άλλο διαφανές υλικό,στο οποίο διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα,η διεύθυνση διάδοσης αλλάζει.Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διάθλαση.

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Τι είναι γωνία διάθλασης;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Γωνία διάθλασης ονομάζεται η γωνία που σχηματίζει η διαθλώμενη ακτίνα με την κάθετη στην επιφάνεια.

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Πότε ένα υλικό είναι οπτικά πυκνότερο;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Όταν η ταχύτητα του φωτός σε ένα υλικό είναι μικρότερη από την ταχύτητά του σε ένα δεύτερο υλικό,τότε λέμε ότι το πρώτο υλικό είναι οπτικά πυκνότερο από το δεύτερο.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Ποιοι είναι οι νόμοι της διάθλασης;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

α) Προσπίπτουσα διαθλώμενη και κάθετη στην επιφάνεια βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο 

β) Όταν το φως περνάει από ένα υλικό στο οποίο διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα (π.χ αέρας) προς ένα υλικό στο οποίο διαδίδεται με μικρότερη ταχύτητα (π.χ υγρό) τότε π>δ.

γ) Όταν το φως περνάει από ένα υλικό στο οποίο διαδίδεται με μικρότερη ταχύτητα (π.χ νερό ) προς ένα υλικό στο οποίο διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα (π.χ αέρας ) τότε π<δ.

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Πως ερμηνεύεται η φαινομενική ανύψωση των σωμάτων στο νερό;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Οι ακτίνες φωτός που ξεκινούν από ένα σημείο του πυθμένα της θάλασσας διαδίδονται από το νερό στον αέρα.Στον αέρα το φως διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα από ότι στο νερό,με αποτέλεσμα η γωνία που σχηματίζει η φωτεινή δέσμη με την κάθετη ευθεία στην διαχωριστική επιφάνεια,όταν διέλθει από το νερό στον αέρα,αυξάνεται.Το μάτι μας προεκτείνει τις ακτίνες και σχηματίζει το είδωλο του σημείου στην τομή των προεκτάσεων των ακτίνων,η οποία φαίνεται ψηλότερα.

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Τι ονομάζουμε αντικατοπτρισμό;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Όταν κινούμαστε σε αυτοκινητόδρομο το καλοκαίρι, βλέπουμε από μακριά να καθρεφτίζεται στο δρόμο ο ουρανός ή ένα αντικείμενο,δίνοντάς μας την εντύπωση ότι υπάρχει νερό.Η εικόνα αυτή απομακρύνεται συνεχώς όσο την πλησιάζεις.Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται αντικατοπτρισμός.

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Πώς δημιουργείται η ψευδαίσθηση του αντικατοπτρισμού;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Ο αντικατοπτρισμός παρατηρείται όταν το έδαφος είναι πολύ θερμό.Έτσι,ο αέρας πάνω από αυτό είναι πολύ θερμός ενώ ψηλότερα πιο ψυχρός.Άρα,η ταχύτητα διάδοσης του φωτός είναι μεγαλύτερη πάνω από το έδαφος,γι’ αυτό ο δείκτης διάθλασης είναι μικρότερος.Επομένως,η φωτεινή δέσμη από το αντικείμενο διαθλάται διαδοχικά και όταν φτάσει πάνω από το έδαφος υφίσταται ολική ανάκλαση.Έτσι,ο παρατηρητής προεκτείνοντας την ακτίνα διάθλασης σχηματίζει το είδωλο πάνω στο έδαφος.

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Τι πληροφορίες παίρνουμε από τη διάθλαση του φωτός σε πρίσμα;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Όταν μια φωτεινή δέσμη εισέρχεται από τον αέρα στο γυαλί πλησιάζει προς την κάθετη,ενώ όταν εξέρχεται από το γυαλί στον αέρα απομακρύνεται από την κάθετη.Έτσι,χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα σε μορφή ισοσκελούς τριγώνου πετυχαίνουμε:

α) Εκτροπή μιας δέσμης κατά 90^o.

β) Αντιστροφή της πορείας της δέσμης.

γ) Παράλληλη μετατόπιση της δέσμης. 

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

Χρησιμοποίησε και εφάρμοσε τις έννοιες που έμαθες:

ΕΡΩΤΗΣΗ 1

Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:

α) Όταν το φως περνά από ένα διαφανές υλικό σε ένα άλλο διαφανές υλικό, στο οποίο διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα,η διεύθυνση διάδοσής του ………………. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ……………………...

β) Γωνία πρόσπτωσης είναι η γωνία που σχηματίζεται από την …………….. ακτίνα και την ……………. στο σημείο πρόσπτωσης.Γωνία διάθλασης είναι η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ της …………… ακτίνας και της …………………… στη διαχωριστική επιφάνεια. Η προσπίπτουσα φωτεινή ακτίνα,η ……………. και η κάθετη στην επιφάνεια επαφής στο σημείο πρόσπτωσης βρίσκονται στο ίδιο …………….

γ) Όταν το φως περνά από ένα διαφανές σώμα σε άλλο οπτικά πυκνότερο (όπως όταν περνά από τον αέρα στο γυαλί),τότε η γωνία διάθλασης (δ^) είναι ……………….. από τη γωνία πρόσπτωσης (π^).Αντίθετα όταν το φως περνά από ένα οπτικά πυκνότερο σε ένα οπτικά αραιότερο μέσο,για παράδειγμα από το νερό στον αέρα, η γωνία διάθλασης είναι …………………. από τη γωνία πρόσπτωσης.

Όταν η δέσμη του φωτός προσπίπτει κάθετα στην επιφάνεια διαχωρισμού δύο μέσων,τότε το φως περνά στο άλλο μέσο και συνεχίζει να διαδίδεται στην ………… διεύθυνση.

δ) Όταν η γωνία πρόσπτωσης λάβει μια ορισμένη τιμή τέτοια ώστε η διαθλώμενη ακτίνα να γίνει παράλληλη προς τη διαχωριστική επιφάνεια των δύο μέσων,τότε αυτή η γωνία ονομάζεται ………….. γωνία διάθλασης και συμβολίζεται με ………. Με χρήση του νόμου του Σνελ για τη διάθλαση προκύπτει:Για ακόμα μεγαλύτερη γωνία η προσπίπτουσα δέσμη υφίσταται μόνον ……………… Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ……………………. ανάκλαση.

ε) Αν ένα σώμα ανακλά τις φωτεινές ακτίνες που αντιστοιχούν σε όλα τα χρώματα,τότε θα εμφανίζεται με το ………… της φωτεινής δέσμης με την οποία φωτίζεται.

Αν ένα σώμα ………………… τις φωτεινές ακτίνες που αντιστοιχούν σε όλα τα χρώματα της ορατής ακτινοβολίας και δεν ανακλά κανένα,τότε θα εμφανίζεται ……………...

Τα διαφανή έγχρωμα σώματα αφήνουν να περάσουν ……… ………… που αντιστοιχούν στο χρώμα που εμφανίζουν και ………………… όλες τις υπόλοιπες.

ΕΡΩΤΗΣΗ 2

Να διατυπώσεις το νόμο του Σνελ για τη διάθλαση του φωτός.

ΕΡΩΤΗΣΗ 3

Πώς ορίζεται ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού και ποιες είναι οι μονάδες του;

ΕΡΩΤΗΣΗ 4

Να συγκρίνεις τη γωνία πρόσπτωσης με τη γωνία διάθλασης όταν μια φωτεινή δέσμη διέρχεται από τον αέρα στο γυαλί και δεν είναι κάθετη στη διαχωριστική επιφάνεια.Το ίδιο όταν διέρχεται από το γυαλί στον αέρα.
Να σχεδιάσεις σε κατάλληλο σχήμα την πορεία των φωτεινών ακτίνων.

ΕΡΩΤΗΣΗ 5

Το φαινόμενο της ατμοσφαιρικής διάθλασης αυξάνει ή μειώνει τη διάρκεια της ημέρας.Δικαιολόγησε το.

Εφάρμοσε τις γνώσεις σου και γράψε τεκμηριωμένες απαντήσεις για τις ερωτήσεις που ακολουθούν:

ΕΡΩΤΗΣΗ 6

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται ένα νόμισμα Π που έχει τοποθετηθεί στον πυθμένα μιας λίμνης. 

Σε ποιο σημείο πρέπει να τοποθετήσει το μάτι του ένας παρατηρητής ώστε να δει το νόμισμα;
Να παραστήσεις γραφικά στο τετράδιο σου την πορεία των φωτεινών ακτίνων.

ΕΡΩΤΗΣΗ 7

Μια μονοχρωματική φωτεινή δέσμη διαδίδεται από το νερό στο γυαλί. Συμβουλεύσου τα δεδομένα που δίδονται στο διάγραμμα 8.1 για την ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο νερό και το γυαλί και σχεδίασε την πορεία της φωτεινής δέσμης.

ΕΡΩΤΗΣΗ 8

Να συμπληρώσεις την πορεία των φωτεινών δεσμών που παριστάνονται στο παρακάτω σχήμα.

ΕΡΩΤΗΣΗ 9

Κατά τις ζεστές καλοκαιρινές ημέρες οι ευθείς ασφαλτοστρωμένοι δρόμοι συχνά δίνουν την εντύπωση ότι σε μεγάλη απόσταση είναι βρεγμένοι.
Πως θα μπορούσες να εξηγήσεις αυτό το φαινόμενο;

ΕΡΩΤΗΣΗ 10

Παρατήρησε την εικόνα 8.1 στην οποία παριστάνεται ένα κουτάλι βυθισμένο σε ένα ποτήρι με νερό.Πώς θα μπορούσες να εξηγήσεις το σπάσιμο που παρατηρείς στη λαβή του κουταλιού;Σχεδίασε ένα κατάλληλο σχήμα με το οποίο να δικαιολογείς αυτό που παρατηρείς.

ΕΡΩΤΗΣΗ 11

Ένας Εσκιμώος θέλει να χτυπήσει με το καμάκι του μια φώκια που βρίσκεται βυθισμένη στο νερό.Θα πρέπει να στοχεύσει πιο πάνω,πιο κάτω ή κατευθείαν πάνω της;Θα έκανε το ίδιο αν χρησιμοποιούσε ως όπλο ένα πιστόλι με ισχυρή δέσμη λέιζερ;Μπορείς να αιτιολογήσεις την απάντησή σου σχεδιάζοντας και το ανάλογο σχήμα;

ΕΡΩΤΗΣΗ 12

Θέλεις να στείλεις μια δέσμη λέιζερ σε ένα διαστημικό σταθμό ο οποίος βρίσκεται μέσα στην ατμόσφαιρα ακριβώς στη γραμμή του ορίζοντα.Θα σκοπεύσεις πιο πάνω,πιο κάτω ή τον ίδιο το δορυφορικό σταθμό;Θα έκανες το ίδιο αν αντί για δέσμη λέιζερ εκτόξευες έναν πύραυλο;

ΕΡΩΤΗΣΗ 13

Γνωρίζεις ότι το φως διαδίδεται ευθύγραμμα σε ένα ομογενές μέσο αλλά σε μια οπτική ίνα φαίνεται να κάμπτεται και να ακολουθεί τη διεύθυνσή της.Μπορείς να εξηγήσεις γιατί συμβαίνει αυτό;

ΕΡΩΤΗΣΗ 14

Παρατήρησε τη παρακάτω εικόνα στην οποία παριστάνεται η πορεία μιας φωτεινής δέσμης,καθώς διέρχεται από το υλικό Α στο υλικό Β.Ποιο από τα δύο υλικά έχει το μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης;Σε ποιο υλικό το φως διαδίδεται με τη μεγαλύτερη ταχύτητα;

ΕΡΩΤΗΣΗ 15

Το γυαλί έχει μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης από το νερό.Ποιο υλικό παρουσιάζει τη μεγαλύτερη ορική γωνία;

ΕΡΩΤΗΣΗ 16

Σ’ ένα πρίσμα το ιώδες φως εκτρέπεται από τη πορεία διάδοσής του περισσότερο από το κόκκινο.Γιατί συμβαίνει αυτό;

ΕΡΩΤΗΣΗ 17

Ποια έγχρωμη δέσμη έχει μεγαλύτερη ταχύτητα στο γυαλί;Η κόκκινη,η πράσινη ή η μπλε;

ΕΡΩΤΗΣΗ 18

Να εξηγήσεις γιατί ένα σκοτεινό σύννεφο προμηνύει βροχή αν γνωρίζεις ότι οι μεγάλες σταγόνες νερού απορροφούν μεγαλύτερο ποσοστό ακτινοβολίας απ’ όση διαχέουν.

ΕΡΩΤΗΣΗ 19

Ένα διαφανές τζάμι όταν φωτίζεται με λευκό φως φαίνεται κόκκινο, ενώ ένα άλλο πράσινο.Κατασκευάζουμε ένα γυάλινο κουτί που το περίβλημά του αποτελείται από τα δύο τζάμια τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο.Στο εσωτερικό του κουτιού τοποθετούμε μια λευκή πηγή φωτός.
Ποιο είναι το χρώμα που θα δούμε;

ΕΡΩΤΗΣΗ 20

Να χαρακτηρίσεις με Σ τις προτάσεις των οποίων το περιεχόμενο είναι επιστημονικά ορθό και με Λ αυτές που το περιεχόμενό τους είναι επιστημονικά λανθασμένο.

Α) Όταν ο Νηλ Άρμστρονγκ, ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε την επιφάνεια της Σελήνης, έστρεψε το βλέμμα του προς τα πάνω αντίκρισε ένα μαύρο ουρανό σε αντίθεση με τον καταγάλανο της Γης.Αυτό συμβαίνει γιατί: 

α) στη Σελήνη δεν υπάρχουν φωτεινές πηγές, 

β) η Σελήνη δεν έχει ατμόσφαιρα, 

γ) η Σελήνη έχει πολύ χαμηλή θερμοκρασία, 

δ) η Σελήνη δεν έχει ωκεανούς που να ανακλούν το ηλιακό φως, 
ε) τίποτε από όλα αυτά.

Β) Η σκηνή ενός θεάτρου φωτίζεται από έναν προβολέα που εκπέμπει ακτινοβολία μπλε χρώματος.Το χρώμα που φαίνεται να έχει ο κίτρινος μανδύας του πρωταγωνιστή είναι: 

α) μπλε, 

β) κίτρινο, 

γ) λευκό,

δ) μαύρο, 

ε) κανένα από αυτά.