Φως

  

Πηγή:ΕΚΦΕ ΝΙΚΑΙΑΣ 
http://ekfe-nikaias.att.sch.gr/portal/files_pdf/dimotiko/krit_axiologisis1.pdf

Στο μικρόκοσμο θεωρούμε ότι το φως έχει δυο μορφές. Άλλοτε το αντιμετωπίζουμε με τη μορφή σωματιδίων που ονομάζουμε φωτόνια. Τα φωτόνια δεν έχουν μάζα αλλά μόνον ενέργεια. Άλλοτε πάλι αντιμετωπίζουμε το φως ως κύμα ηλεκτρομαγνητικό, φωτεινό κύμα, το οποίο μεταφέρει ενέργεια. Μπορούμε μάλιστα να αντιμετωπίσουμε το φως και με τις δυο μορφές συγχρόνως, με τη μορφή του κύματος και με τη μορφή των σωματιδίων. Δεν πρέπει όμως να ξεχνάμε ότι το φως είναι μια μορφή ενέργειας που την ονομάζουμε φωτεινή ενέργεια.

Για να διακρίνουμε ένα αντικείμενο, δεν είναι αρκετό να έχουμε τα μάτια μας ανοιχτά. Πρέπει ταυτόχρονα το αντικείμενο να φωτίζεται. Έτσι βλέπουμε κατά τη διάρκεια της ημέρας επειδή υπάρχει το φως του ήλιου, ενώ δεν βλέπουμε στο σκοτάδι το οποίο είναι ανυπαρξία φωτός. Όταν φως που προέρχεται από ένα αντικείμενο εισέλθει στα μάτια μας διεγείρει τα οπτικά κύτταρα. Η διέγερση αυτή μεταβιβάζεται στον εγκέφαλο ο οποίος επεξεργάζεται κατάλληλα το σήμα και βλέπουμε.

Κάθε υλικό μέσο που έχει σε όλα τα σημεία του τις ίδιες ιδιότητες (την ίδια

θερμοκρασία, πυκνότητα κ.α.) ονομάζεται ομογενές υλικό μέσο. Μέσα σε κάθε

ομογενές υλικό το φως διαδίδεται ευθύγραμμα.

Ξέρουμε ότι το ηλιακό φως φθάνει στη γη, αν και όπως γνωρίζουμε ο περισσότερος χώρος μεταξύ του ήλιου και του πλανήτη μας είναι κενός. Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι το φως διαδίδεται στο κενό.

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

Βλέπουμε αντικείμενα ακόμα και όταν παρεμβάλλεται αέρας, νερό ή γυαλί ανάμεσα σε αυτά και στα μάτια μας. Ωστόσο δε διακρίνουμε αντικείμενα πίσω από τοίχους ή ξύλινες πόρτες. Τα σώματα μέσα στα οποία διαδίδεται το φως τα ονομάζουμε διαφανή. Αντιθέτως τα σώματα μέσα από τα οποία δε διαδίδεται το φως τα ονομάζουμε αδιαφανή. Υπάρχουν σώματα, πίσω από τα οποία δε διακρίνουμε καθαρά τα αντικείμενα. Αυτά τα σώματα τα ονομάζουμε ημιδιαφανή.

Τουλιόπουλος Φώτης
Πηγή: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.6

ΦΩΣ ΚΑΙ ΣΚΙΑ

Σκιά σχηματίζουν τα αδιαφανή σώματα όταν αυτά φωτίζονται από μια φωτεινή

πηγή. Η σκιά ενός σώματος σχηματίζεται στις περιοχές εκείνες όπου δε φτάνουν οι ακτίνες που προέρχονται από τη φωτεινή πηγή, γιατί στην πορεία τους

παρεμβάλλεται το αδιαφανές σώμα. Το φως δε στρίβει από τις γωνίες του αδιαφανούς σώματος. Η δημιουργία της σκιάς είναι αποτέλεσμα της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός. (Εικόνα 1) Η σκιά δημιουργείται από την έλλειψη φωτός, αλλά για τη δημιουργία της είναι αναγκαία η ύπαρξη φωτός και το αδιαφανές σώμα. Αν παρατηρήσεις προσεκτικά τις σκιές που σχηματίζονται γύρω σου, βλέπεις ότι κάποιες από αυτές έχουν σαφή όρια. Οι περισσότερες όμως σκιές δεν έχουν σαφή όρια. Στο κεντρικό τμήμα της σκιάς υπάρχει συνήθως μια σκοτεινή περιοχή που είναι η κυρίως σκιά, ενώ γύρω από την σκιά υπάρχει μια περιοχή που φωτίζεται εν μέρει και ονομάζεται παρασκιά. Στην περιοχή της σκιάς δε φτάνει καμιά από τις φωτεινές ακτίνες που προέρχονται από τη φωτεινή πηγή, ενώ στη περιοχή της παρασκιάς φτάνουν μόνο ορισμένες από τις φωτεινές ακτίνες, ενώ οι υπόλοιπες αποκόπτονται από το σώμα (Εικόνα 2) Φαινόμενα που οφείλονται στη δημιουργία της σκιάς της σελήνης και της γης είναι οι εκλείψεις του ήλιου και της σελήνης. 

Διάχυση και ανάκλαση φωτός

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Όταν μια δέσμη ακτίνων φωτός συναντήσει μια λεία και στιλπνή επιφάνεια, όπως είναι η επιφάνεια ενός καθρέφτη, αλλάζει πορεία, ανακλάται. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανάκλαση. Η γωνία πρόσπτωσης των φωτεινών ακτίνων είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης (Εικόνα 3). 

ΔΑΧΥΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Όταν μια λεπτή φωτεινή δέσμη συναντά ένα λευκό φύλλο χαρτί, δεν μπορούμε να διακρίνουμε ανακλώμενη δέσμη. Τα αντικείμενα δεν καθρεφτίζονται πάνω σε αυτό. Από το χαρτί το φως διαδίδεται προς κάθε κατεύθυνση (Εικόνα 4).

Σε κάθε τέτοια ανάλογη περίπτωση λέμε ότι το φως διαχέεται και το αντίστοιχο είδος ανάκλασης το ονομάζουμε διάχυση. Διάχυση συμβαίνει όταν η επιφάνεια που συναντά το φως είναι τραχιά, όπως το χαρτιού. Λόγω της διάχυσης μπορούμε να βλέπουμε τα αντικείμενα όταν φωτίζονται, να παρατηρούμε την υφή και το χρώμα τους και να τα διακρίνουμε από το περιβάλλον τους. Την ημέρα σε ένα δωμάτιο μπορεί να υπάρχει φως χωρίς αυτό να φωτίζεται απευθείας από τον ήλιο. Το φως του ήλιου διαχέεται από τα μόρια του αέρα και εισέρχεται στο δωμάτιο. Γιατί μια τραχιά επιφάνεια διαχέει το φως; Μπορούμε να υποθέσουμε ότι μια τραχιά επιφάνεια αποτελείται από πολλούς μικροσκοπικούς καθρέφτες με τυχαίους προσανατολισμούς. Επειδή όμως οι μικροσκοπικοί καθρέφτες έχουν τυχαίους προσανατολισμούς, οι ανακλώμενες από αυτούς ακτίνες έχουν τυχαίες διευθύνσεις. 

ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Όταν το φως πέσει σε μια επιφάνεια, εκτός από την ανάκλαση και τη διάχυση (και τη διάθλαση, που θα μάθουμε στην έκτη τάξη) μπορεί να υποστεί και απορρόφηση. Το τι ακριβώς θα συμβεί κάθε φορά εξαρτάται από τη φύση της επιφάνειας στην οποία προσπίπτει. Στα διαφανή υλικά το φως κυρίως διαθλάται και αν έχουν χρώμα απορροφάται εν μέρει. Στα αδιαφανή υλικά συμβαίνει ανάκλαση ή διάχυση ανάλογα με το πόσο στιλπνή και λεία είναι η επιφάνεια, αλλά και απορρόφηση ανάλογα με το χρώμα και την υφή της επιφάνειας (λεία ή τραχιά). Την απορρόφηση του φωτός από σκουρόχρωμες επιφάνειες εκμεταλλευόμαστε σε πολλές περιπτώσεις στην καθημερινή μας ζωή, όπως π.χ. στον ηλιακό θερμοσίφωνα και γι’ αυτό φτιάχνουμε μαύρες και όχι λείες τις συλλεκτικές επιφάνειες. Τη μη απορρόφηση του φωτός από ανοιχτόχρωμες επιφάνειες εκμεταλλευόμαστε σε πολλές περιπτώσεις στην καθημερινή μας ζωή, όπως π.χ. όταν φοράμε ανοιχτόχρωμα ρούχα το καλοκαίρι για να ζεσταινόμαστε όσο γίνεται λιγότερο. 

Τουλιόπουλος Φώτης
Πηγή: Χρήστος Χαρμπής http://e-taksh.blogspot.gr σελ.9

ΕΙΚΟΝΕΣ ΣΕ ΚΑΘΡΕΦΤΕΣ 

Αν τοποθετήσουμε ένα κερί μπροστά από ένα καθρέφτη(εικόνα 9) παρατηρούμε να σχηματίζεται η εικόνα του σε αυτόν. Η εικόνα ενός αντικειμένου που σχηματίζεται από έναν καθρέφτη (κάτοπτρο) ονομάζεται είδωλο.