ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Fale i optykaklasa 2 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/2/fizyka/swiatlo-widmo-i-polaryzacja/

Fizyka · Fale i optyka · kl. 2

Światło, widmo i polaryzacja

Światło to fala elektromagnetyczna i poprzeczna – dlatego pryzmat rozszczepia je na barwy, a dwa polaryzatory potrafią je prawie całkiem wygasić.

ok. 3 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Światło jako fala

  • Światło jest falą elektromagnetyczną: drgają w niej pole elektryczne i magnetyczne, prostopadle do kierunku biegu fali, więc jest to fala poprzeczna. Rozchodzi się także w próżni.
  • Oznaczenia: c – prędkość światła w próżni, c ≈ 3,00 · 108 m/s; λ – długość fali [m]; f – częstotliwość [Hz]. Związek: c = λ · f.
  • Światło widzialne ma w próżni długości fal od ok. 380 nm (fiolet) do ok. 750 nm (czerwień), czyli częstotliwości od ok. 8 · 1014 Hz do ok. 4 · 1014 Hz.

2Widmo światła białego

  • Światło białe to mieszanina fal o różnych częstotliwościach (barwach). W szkle prędkość światła zależy od częstotliwości, więc każda barwa załamuje się pod nieco innym kątem i wiązka rozszczepia się na widmo.
  • Fiolet (największa f) załamuje się najmocniej, czerwień (najmniejsza f) – najsłabiej.
światło białeczerwonyfioletowy
Rozszczepienie światła białego w pryzmacie: czerwień odchyla się najmniej, fiolet najbardziej
Zapamiętaj

Światło białe to mieszanina fal o różnych częstotliwościach; o barwie światła decyduje jego częstotliwość.

Sprawdź, czy rozumiesz

Dlaczego pryzmat rozszczepia światło białe?

3Polaryzacja

  • Polaryzacja oznacza, że wektor natężenia pola elektrycznego fali drga tylko w jednym kierunku. Jest możliwa wyłącznie dla fal poprzecznych, więc dźwięku w powietrzu (fali podłużnej) nie da się spolaryzować.
  • Polaryzator przepuszcza tylko drgania równoległe do swojej osi. Światło Słońca i żarówki jest niespolaryzowane, a za polaryzatorem – spolaryzowane.
drgania w pionieciemnośćniespolaryzowanepolaryzator(oś pionowa)polaryzator(oś pozioma)
Światło niespolaryzowane przechodzi przez polaryzator (drgania w jednym kierunku); polaryzator o prostopadłej osi je wygasza
Zapamiętaj

Polaryzacja światła dowodzi, że światło jest falą poprzeczną.

Uwaga na błąd

„polaryzacja światła to jego kolor”

Polaryzacja mówi o kierunku drgań pola elektrycznego, a nie o częstotliwości.

4Doświadczenia

  • Wygaszanie światła: patrzysz na lampę przez dwie folie polaryzacyjne i obracasz jedną z nich. Przy osiach równoległych jest jasno, przy prostopadłych – prawie ciemno.
  • Rozpraszanie światła: do kuwety z wodą wpuść kilka kropel mleka i przepuść przez nią wąską wiązkę białego światła. Z boku wiązka jest niebieskawa, a światło przechodzące na wylot – żółtopomarańczowe, bo fale krótsze (niebieskie) rozpraszają się silniej.
Sprawdź, czy rozumiesz

Dwa polaryzatory o prostopadłych osiach ustawione jeden za drugim

✎Ściąga: Światło, widmo i polaryzacja

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Światło białe to mieszanina fal o różnych częstotliwościach; o barwie światła decyduje jego częstotliwość.
  • Polaryzacja światła dowodzi, że światło jest falą poprzeczną.
  • Światło jest falą elektromagnetyczną: drgają w niej pole elektryczne i magnetyczne, prostopadle do kierunku biegu fali, więc jest to fala poprzeczna. Rozchodzi się także w próżni.
  • Oznaczenia: c – prędkość światła w próżni, c ≈ 3,00 · 108 m/s; λ – długość fali [m]; f – częstotliwość [Hz]. Związek: c = λ · f.
  • Światło białe to mieszanina fal o różnych częstotliwościach (barwach). W szkle prędkość światła zależy od częstotliwości, więc każda barwa załamuje się pod nieco innym kątem i wiązka rozszczepia się na widmo.
  • Polaryzacja oznacza, że wektor natężenia pola elektrycznego fali drga tylko w jednym kierunku. Jest możliwa wyłącznie dla fal poprzecznych, więc dźwięku w powietrzu (fali podłużnej) nie da się spolaryzować.
  • Polaryzator przepuszcza tylko drgania równoległe do swojej osi. Światło Słońca i żarówki jest niespolaryzowane, a za polaryzatorem – spolaryzowane.
  • Wygaszanie światła: patrzysz na lampę przez dwie folie polaryzacyjne i obracasz jedną z nich. Przy osiach równoległych jest jasno, przy prostopadłych – prawie ciemno.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Światło jest falą

    1. Amechaniczną poprzeczną
    2. Belektromagnetyczną poprzeczną
    3. Cmechaniczną podłużną
    4. Delektromagnetyczną podłużną
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: elektromagnetyczną poprzeczną – W świetle drgają pola elektryczne i magnetyczne prostopadle do kierunku biegu fali; nie potrzebuje ono ośrodka.

  2. Dlaczego pryzmat rozszczepia światło białe?

    1. APryzmat zmienia amplitudę fal
    2. BPrędkość światła w szkle zależy od częstotliwości
    3. CPryzmat dodaje do światła barwy
    4. DPryzmat pochłania część barw
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Prędkość światła w szkle zależy od częstotliwości – Każda barwa ma w szkle inną prędkość, więc załamuje się pod innym kątem.

  3. Która barwa załamuje się w pryzmacie najmocniej?

    1. ACzerwona
    2. BWszystkie załamują się jednakowo
    3. CZielona
    4. DFioletowa
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Fioletowa – Fiolet ma największą częstotliwość i w szkle załamuje się najmocniej, czerwień najsłabiej.

  4. Polaryzacja jest możliwa tylko dla

    1. Afal poprzecznych
    2. Bfal o bardzo małej częstotliwości
    3. Cfal podłużnych
    4. Dfal dźwiękowych
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: fal poprzecznych – Polaryzacja to wyróżnienie jednego kierunku drgań prostopadłych do kierunku biegu fali, a takie drgania ma tylko fala poprzeczna.

  5. Dwa polaryzatory o prostopadłych osiach ustawione jeden za drugim

    1. Aprzepuszczają całe światło
    2. Bpodwajają jego natężenie
    3. Czmieniają jego barwę
    4. Dprawie całkowicie wygaszają światło
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: prawie całkowicie wygaszają światło – Pierwszy przepuszcza drgania w jednym kierunku, a drugi, o prostopadłej osi, te drgania blokuje.

  6. Dlaczego dźwięku w powietrzu nie można spolaryzować?

    1. AJest falą podłużną
    2. BJest falą elektromagnetyczną
    3. CJest falą zbyt słabą
    4. DMa za małą częstotliwość
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Jest falą podłużną – W fali podłużnej drgania odbywają się wzdłuż kierunku biegu fali, więc nie ma kierunku drgań, który można by wyróżnić.

  7. Co pokazuje doświadczenie z wiązką światła w wodzie z kilkoma kroplami mleka?

    1. AInterferencję dwóch fal
    2. BPolaryzację światła
    3. CRozpraszanie światła
    4. DDyfrakcję na szczelinie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Rozpraszanie światła – Drobiny mleka rozpraszają światło; krótsze fale (niebieskie) rozpraszają się silniej, więc z boku wiązka jest niebieskawa.

  8. Czym jest światło białe?

    1. AFalą dźwiękową
    2. BMieszaniną fal o różnych częstotliwościach
    3. CFalą o jednej częstotliwości
    4. DFalą podłużną
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Mieszaniną fal o różnych częstotliwościach – Światło białe zawiera wszystkie barwy widzialne, czyli fale o różnych częstotliwościach.

Cały dział „Fale i optyka”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Rozwiąż quiz · 8 pytańFiszki · 9🔊 Posłuchaj notatki

Więcej: Fizyka, klasa 2

Okres, częstotliwość i amplitudaSiła przywracająca i energia w drganiachWahadło i badanie okresuTłumienie, wymuszenie i rezonansFala i transport energiiDźwięk i efekt DoppleraDyfrakcja, superpozycja i interferencjaOdbicie, załamanie i światłowódZjawiska optyczne w atmosferzeEnergia wewnętrzna, temperatura i rozszerzalnośćCiepło, praca i I zasada termodynamikiCiepło właściwe i kalorymetrPrzemiany fazoweSzczególne właściwości wodyOdległości w kosmosie: au, rok świetlny, GalaktykaWielki Wybuch i rozszerzanie WszechświataPomiar, wykres i niepewnośćModel fizyczny i uzasadnianie w zadaniachŚrodek masy i równowaga bryły sztywnejKinematyka ruchu obrotowego i analogie do ruchu postępowegoMoment bezwładności i II zasada dynamiki ruchu obrotowegoMoment pędu i jego zachowanieToczenie bez poślizguPrawo grawitacji i przyspieszenie na planecieEnergia potencjalna w polu grawitacyjnymOrbity i prędkości kosmiczneNieważkość i przeciążeniePrawa KepleraPrawo Hubble'a i Wielki Wybuch