100WIATO18.1. Badamy zjawisko załamania światłaa. Ułóż na stole kartkę białego papieru, ustawna niej osłonięte źródło światła ze szczeliną,tak aby uzyskać wąską wiązkę światła.b. Skieruj wiązkę światła na przezroczystepłytki różnych kształtów, zaznacz ich położenieoraz kierunki promieni padających i załamanychoraz kąty padania i kąty załamania.c. Zmieniaj ustawienia płytek względemźródła (czyli kierunek padającego światła)i za każdym razem zaznaczaj kierunek promieniapadającego i załamanego.promieńzałamanypromieńodbitypromieńpadającyKilka sytuacji przechodzenia światła przez szklane płytki przedstawiono poniżej (za każdymrazem światło pada na płytkę z prawej strony).Załamanie światłapromieńpadającyGdy światło pada na płytkę równoległościennąprostopadle do jej powierzchni, czyli kątpadania wynosi 0°, to nie ulega załamaniu.promieńpadającyŚwiatło – przechodząc przez pryzmat – dwukrotniezałamuje się na jego ściankach i odchylaod pierwotnego kierunku.promieńpadającyNa granicy szkło–powietrze światło załamujesię od normalnej, czyli kąt załamania jestwiększy od kąta padania.promieńpadającyNa granicy powietrze–szkło światło załamujesię ku normalnej, czyli kąt załamania jestmniejszy od kąta padania.
Zjawisko zaamania wiata101Widzimy, że światło ulega załamaniu niezależnie od tego, czy przechodzi z powietrza doszkła czy ze szkła do powietrza.Przyczyną załamania światła jest zmiana prędkości, z jaką rozchodzi się światło w różnychośrodkach przezroczystych. W próżni i w powietrzu światło rozchodzi się z prędkościąc ≈ 300 000 km/s, w wodzie z prędkością ok. 225 000 km/s, a w szkle – ok. 200 000 km/s.Obserwujemy również, że: podczas przechodzenia światła do ośrodka, w którym rozchodzi się ono wolniej (np.z powietrza do wody lub do szkła), kąt załamania jest mniejszy od kąta padania; podczas przechodzenia światła do ośrodka, w którym rozchodzi się ono szybciej (np.ze szkła do wody lub do powietrza), kąt załamania jest większy od kąta padania.Zjawisko załamania światła jest przyczyną wielu bardzo ciekawych obserwacji, np.zjawiska mirażu (ryc. 18.3).Ryc. 18.3. Załamanie światła w warstwiepowietrza rozgrzanego od powierzchniasfaltu powoduje, że widzimy miraże.Obrazy nieba postrzegamy jako kałużewody, w których „odbijają się” pojazdyWARTO WIEDZIEGęstość optyczna atmosfery ziemskiejzmienia się wraz z wysokością i dlategoświatło od innych ciał niebieskich – wchodzącw atmosferę – ulega wielokrotnemuzałamaniu, zanim dotrze do obserwatora naZiemi. Nasz mózg „nauczony jest” jednak,że światło rozchodzi się po liniach prostych,więc widzimy ciało niebieskie wysyłające toświatło nie tam, gdzie się naprawdę znajduje,lecz wyżej. Tej zmiany kierunku nie obserwujemydla ciał znajdujących się w zenicie,ponieważ światło pada wówczas pod kątem0° i nie ulega załamaniu. Największą zmianękierunku obserwujemy w wypadku obiektówznajdujących się nisko nad horyzontem(największy kąt padania światła na atmosferę).Z tego powodu widzimy zachodząceSłońce nawet wtedy, kiedy tak naprawdę jestjuż poniżej linii horyzontu, a jego tarcza wydajesię wówczas spłaszczona.