Ukrivljanje svetlobe

Ta poučen in zanimiv eksperiment izdelamo iz plastenke in laserja. Preko njega lahko raziskujemo pot svetlobe ter njen odboj in lom. Izgledalo bo nadvse magično, svetloba bo namreč potovala po ukrivljenem vodnem curku.

Pri izvedbi eksperimenta naj bo prisotna odrasla oseba, saj gre za uporabo laserja, ki je lahko poškoduje ob direktnem svetenju poškoduje oči!

Kaj potrebuješ?

  • Plastenka (najbolje je uporabiti 1,5 litrsko),
  • Laser,
  • Prisotnost odrasle osebe, ki bo uporabljala laser (tudi z navadno lučko bo sicer delovalo, a se bo slabše videlo).

Izvedba eksperimenta:

  1. Na sredini plastenke (pri dnu plastenke) s škarjami naredimo majhno luknjico, skozi katero bo tekel vodni curek.
  2. Plastenko napolnimo z vodo in s prstom zamašimo luknjico.
  3. Sedaj prosimo za pomoč odraslo osebo, ki bo skozi plastenko posvetila z laserjem. Z laserjem posvetimo skozi plastenko natančno iz nasprotne strani od točke, kjer smo napravili luknjico.
  4. Iz luknjice umaknemo prst in laser usmerimo tako, da žarek svetlobe potuje po curku.

Dodaten namig za lažje opazovanje: eksperiment izvedi v temnem prostoru.

Raziskovanje:

Kako daleč po curku potuje žarek?

Kaj se zgodi z žarkom, ko curek pojenja (torej ko curek postane kratek)?

ukrivljanje svetlobe inštitut 4.0 robotika programiranje

Ukrivljanje svetlobe po vodnem curku. Inštitut 4.0, robotika in programiranje.

Razlaga:

Laserski žarek potuje po vodnem curku, ker se svetloba odbija od roba curka. Tako ostane žarek ujet v curku vse do točke, kjer se ukrivljenost padajočega curka poveča tako zelo, da žarek prodre iz vodnega curka nazaj v zrak.

Znanstveno pravilneje povedano gre za lom in odboj svetlobe. Do odboja svetlobe pride takrat, ko svetloba ostane znotraj določenega sredstva – v našem primeru znotraj vodnega curka. Do loma svetlobe pa pride na meji med različnimi sredstvi – v našem primeru na meji med vodo in zrakom.

Lahko bi dejali, da se žarek, ki ga usmerimo v curek od robov curka odbija, kot bi se odbijal od zrcala. Razlika pa nastopi, ko se ukrivljenost curka poveča (to je proti koncu našega curka), takrat se namreč žarek prelomi in preide iz curka v zrak.

Po enakem principu, kot po curku, potuje žarek tudi po optičnih vlaknih, ki sestavljajo omrežje interneta. Če bi optična vlakna preveč upognili, bi se svetloba (in z njo informacija) lomila iz optičnih vlaken v zunanjost.

Optičen kabel (za internet) po katerem potuje svetloba (torej informacije). Inštitut 4.0, robotika in programiranje.