Analiza imaginii
Studiind figura III.77, observăm o compoziție cu mai multe elemente care ilustrează fenomene optice studiate. Printre acestea se numără formarea imaginii printr-o lupă (o lentilă), formarea imaginii într-o oglindă plană, un creion introdus parțial într-un vas cu apă (care pare frânt) și imaginea Soarelui la apus/răsărit, afectată de stratul de aer atmosferic.
a) Identificarea fenomenelor fizice
Din elementele prezente în desen, identificăm următoarele fenomene fizice:
1.
La nivelul lupei și ochelarilor: formarea imaginilor virtuale și corectarea vederii prin devierea razelor de lumină.
2.
La nivelul oglinzii plane: formarea imaginii virtuale și simetrice a obiectului prin întoarcerea luminii.
3.
La nivelul creionului din apă: devierea razelor de lumină la trecerea din aer în apă (ceea ce face creionul să pară frânt).
4.
La nivelul atmosferei Pământului: curbarea traiectoriei luminii provenite de la Soare din cauza variației densității aerului, rezultând o poziție aparentă diferită de cea reală.
b) Desenul și trasarea razelor pentru poziția aparentă a Soarelui
Pentru a explica de ce vedem Soarele deasupra orizontului deși el a apus (sau înainte să răsară), trebuie să construim un desen bazat pe refracție.
c) Numirea fenomenelor optice
Fenomenele optice principale care stau la baza observațiilor de la punctul a) sunt:
1.
Reflexia luminii (explică imaginea din oglinda plană).
2.
Refracția luminii (explică funcționarea lupei, ochelarilor, aspectul creionului în apă și poziția aparentă a Soarelui).
d) Definirea fenomenelor fizice
Conform celor învățate în lecție:
Reflexia luminii este fenomenul de schimbare a direcției de propagare a luminii și întoarcerea ei în mediul din care provine atunci când întâlnește suprafața de separație dintre două medii.
Refracția luminii este fenomenul de schimbare a direcției de propagare a luminii atunci când traversează suprafața de separație dintre două medii transparente.
e) Enunțarea legilor fenomenelor fizice
Legea a II-a a reflexiei: Unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie:
\[ \hat{i} = \hat{r} \]
Legea a II-a a refracției: Raportul dintre sinusul unghiului de incidență și sinusul unghiului de refracție este o constantă caracteristică celor două medii (egală cu raportul indicilor de refracție):
\[ \frac{\sin i}{\sin r} = \frac{n_2}{n_1} \]
f) Realizarea unui desen integrativ
Pentru acest punct, propunem o schemă pe care o poți prezenta colegilor, care să includă o sursă de lumină, un mediu transparent și un mediu opac reflectant.
