Pràctica 16. La refracció de la llum
Per què de vegades el mar brilla? Per què amb una lupa veiem els objectes més grans? Es poden obtenir els colors de l'Arc de Sant Martí a partir de la llum blanca? Com funciona el projector de diapositives?
La resposta a totes aquestes preguntes és la mateixa... La refracció de la llum!
Ja saps que la llum es propaga, a través de medis transparents o translúcids, en línia recta. En el buit, la velocitat és de 300.000 km/s.
Segur que a la platja has pogut comprovar que, quan entres corrent al mar, t'és difícil de mantenir la velocitat a causa del canvi de medi. Els medis es diferencien, entre altres coses, per la densitat, és a dir, per la relació que hi ha entre la quantitat de matèria i el volum que aquesta ocupa. Com més quantitat de matèria hi hagi per unitat de volum, el medi tindrà més densitat i, per tant, un cos que hi circuli tindrà més dificultat de pas i disminuirà la velocitat.
Amb la llum, tot i no ser un cos material, passa el mateix. Es propaga en línia recta i a una velocitat constant per un medi, però si canvia de medi, la densitat varia i, per tant, canvia de velocitat.
La velocitat d'un cos en moviment canvia en canviar el medi per on circula. El canvi de velocitat en la llum comporta un canvi de direcció, una desviació de la trajectòria.
Si la llum en canviar de medi es desvia, ens podem preguntar: cap a on es desvia?
Realitzarem un parell de pràctiques per poder-ho veure
Pràctica 1
Objectius
Observar la refracció de la llum quan travessa dos medis transparents.
Material necessari
Recipient transparent tipus palangana
Raig de llum (preferentment un punter led)
Aigua
Procediments
1. Agafeu el recipient transparent i enfoqueu el raig de llum tal com indica la figura 1.
2. Fixeu-vos en el punt que marca el raig de llum.
3. Ompliu el recipient d'aigua sense moure el raig i fixeu-vos si es mou el punt d'incidència del raig a la base del recipient.
4. Anoteu els resultats.
5. Feu un vídeo mostrant l'experiment, explicant els resultats i responent-ne les conclusions
Resultats
Feu una breu descripció del què heu observat en el recipient, amb aigua i sense aigua.
Conclusions
Copeu aquestes preguntes al vostre sites i responeu-les.
1. On veieu el raig de llum després d'haver-hi posat l'aigua? En el punt 1, 2 o 3 de la figura 2? Aquest raig, s'acosta o s'allunya de la normal?
2. Fixeu-vos en el gràfic que teniu a continuació i digueu quin dels 3 casos és correcte. Raoneu el motiu pel qual un és correcte i els altres 2, incorrectes.
3. Feu un dibuix com el que teniu a la dreta i completeu-lo dibuixant la desviació del raig incident en passar de l'aire al vidre i del vidre a l'aire. Haureu de dibuixar la normal i el raig refractat quan passa per cada un dels diferents medis.
Pràctica 2
Objectius
Observar la refracció de la llum quan travessa dos medis transparents.
Material necessari
Got opac
Llum natural
Aigua
Moneda
Procediments
1. Agafeu el got opac i poseu-hi la moneda de manera que, un del grup, la pugui observar com indica en la figura 3.
2. Aquesta persona ara abaixa el cap fins que la paret del got li privi de veure la moneda, tal com indica en la figura 4. Es queda quieta.
3. L'altre membre del grup obre l'aixeta i deixa que el got es vagi omplint
4. Anoteu els resultats
5. Feu un vídeo mostrant l'experiment, explicant els resultats i responent-ne les conclusions
Resultats
1. Què passa a mesura que el got es va omplint? Expliqueu-ho al vídeo
Conclusions
Responeu aquestes preguntes al final del vídeo.
1. La observació que heu fet de la moneda a mesura que el got s'anava omplint és un efecte visual o bé la moneda s'ha mogut?
2. A què es deu aquest fet?