Κεφάλαιο 1 Διάδοση του φωτός.
Το φως ξεκινά από τα σώματα τα οποία ονομάζονται πηγές φωτός και μπορεί να διαδίδεται ευθύγραμμα προς όλες τις κατευθύνσεις.Οι φωτεινές πηγές,οι οποίες ονομάζονται αυτόφωτα σώματα,διακρίνονται σε φυσικές,όπως είναι ο ήλιος και τα αστέρια και σε τεχνητές,όπως είναι τα αναμμένα κεριά και τα σπίρτα,καθώς και οι κάθε λογής λάμπες όταν λειτουργούν.
Τα σώματα τα οποία δεν εκπέμπουν φως από μόνα τους,αλλά φαίνονται από το φως που πέφτει πάνω τους, ονομάζονται ετερόφωτα.
Το φως που προέρχεται από ένα αυτόφωτο ή ετερόφωτο σώμα διαδίδεται ευθύγραμμα στο χώρο.Για να αντιληφθούμε την πορεία του φωτός,σχεδιάζουμε με το χάρακα ευθείες γραμμές προς κάθε κατεύθυνση ξεκινώντας από την πηγή. Τις γραμμές αυτές τις ονομάζουμε ακτίνες φωτός και πολλές μαζί δέσμη φωτός.
Αυτό μπορούμε να το αποδείξουμε εύκολα κοιτώντας μέσα από ένα μακρύ,εύκαμπτο σωλήνα.Μόνο όταν ο σωλήνας είναι ευθύγραμμος,μπορούμε να δούμε μέσα από αυτόν την καθαρή εικόνα ενός αντικειμένου.
Την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός μπορούμε να την αποδείξουμε με το παρακάτω πείραμα:
Να πάρουμε δυο τετράγωνα χαρτόνια 10-15 εκ. με οπή στο κέντρο.
Να τα τοποθετήσουμε όρθια και στη σειρά ώστε οι δυο οπές να βρεθούν σε μια ευθεία γραμμή και πίσω από αυτά μια λευκή οθόνη.
Στη συνέχεια τοποθετούμε εμπρός από την οπή του πρώτου χαρτονιού την φωτεινή πηγή και παρατηρούμε: ότι η φωτεινή δέσμη ακτίνων φτάνει μέχρι την λευκή οθόνη. Μετακινούμε ένα από τα δυο χαρτόνια ,ώστε οι δυο οπές να μη βρίσκονται σε ευθεία γραμμή.
Παρατηρούμε ότι δε φτάνει τώρα η δέσμη ακτίνων στην λευκή οθόνη.
Άρα καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι το φως διαδίδεται ευθύγραμμα.
Την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός μπορούμε να την καταλάβουμε και από τις ακτίνες του ήλιου που συχνά δημιουργούνται από ανοίγματα στα σύννεφα,από τα φυλλώματα των δέντρων ή τις γρίλιες των παντζουριών.
Διάδοση του φωτός και επικοινωνία.
Το φως επίσης από τα αρχαία χρόνια χρησιμοποιήθηκε και τη μεταφορά πληροφοριών. Είναι γνωστός ο τρόπος που έστελναν ένα σήμα κάπου μακρυά. Έχτιζαν τις φρυκτωρίες, πέτρινους πύργους σε ψηλά βουνά και άναβαν φωτιές επάνω σε αυτούς μεταφέροντας έτσι το μήνυμα σε μακρινές αποστάσεις.
Τέλος το φως των φάρων είναι αυτό που προστατεύει και τους ναυτικούς για επικίνδυνα σημεία στις ακτές ώστε να μην κινδυνεύουν τα πλοία και οι ναυτικοί και να ταξιδεύουν με ασφάλεια.
Κεφάλαιο 2: Διαφανή, ημιδιαφανή και αδιαφανή σώματα
Κύρια σημεία του κεφαλαίου
Το φως δε διαδίδεται μόνο στο κενό και τον αέρα, αλλά διαδίδεται και μέσα σε κάποια στερεά και υγρά και στα περισσότερα αέρια σώματα. Μερικά σώματα, όπως το νερό ή το άχρωπο γυαλί, επιτρέπουν τη διάδοση του φωτός στο εσωτερικό τους χωρίς να διακόπτουν και ονομάζονται διαφανή. Άλλα σώματα, όπως το χρωματιστό ή το θαμπό γυαλί και ο καπνός, διακόπτουν αρκετό από το φως που περνά από το εσωτερικό τους και ονομάζονται ημιδιαφανή. Τα περισσότερα υλικά όπως το ξύλο ή το μέταλλο, διακόπτουν όλο το φως πριν αυτό περάσει από το εσωτερικό τους και ονομάζονται αδιαφανή.
Παράγοντες που επηρεάζουν το βαθμό διαφάνειας ενός σώματος είναι:
-
το πάχος του σώματος
-
το χρώμα του σώματος
Κεφάλαιο 3: Φως και σκιές
Βασικά σημεία του κεφαλαίου
Ότανανάμεσα σε μια πηγή φωτός και σε ένα τοίχωμα παρεμβάλλουμε ένα αδιαφανές σώμα, τότε κάποιες από τις ακτίνες φωτός που ξεκινούν από την πηγή διακόπτονται από το σώμα και δε φτάνουν στο τοίχωμα. Αυτό δημιουργεί πάνω στο τοίχωμα μια σκοτεινή περιοχή που ονομάζεται η σκιά του σώματος. Αν τοποθετήσουμε την πηγή φωτός σε συγκεκριμένο σημείο, τότε η σκιά είναι τόσο μεγαλύτεη όσο περισσότερες ακτίνες φωτός διακόπτονται από το σώμα, δηλαδή όσο πιο κοντά στην πηγή φωτός βρίσκεται το σώμα. Η σκιά όμως εξαρτάται και από την απόσταση του σώματος από το τοίχωμα, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει τον αριθμό ακτίνωνπου φτάνουν στο τοίχωμα. Έτσι όσο το τοίχωμα απομακρύνεται από το σώμα, τόσο λιγότερες ακτίνες φτάνουν σε αυτό και η σκιά φαίνεται μεγαλύτερη.
Κεφάλαιο 4: Ανάκλαση και διάχυση του φωτός
Μια ομάδα ακτίνων φωτός που είναι παράλληλες μεταξύ τους την ονομάζουμε δέσμη φωτός. Όταν μια δέσμη φωτός που διαδίδεται σε ένα διαφανές μέσο, όπως στον αέρα, το κενό, σε ένα υγρό κτλ., συναντήσει επιφάνεια, όπως είναι για παράδειγμα η επιφάνεια ενός καθρέφτη, τότε αλλάζει πορεία μέσα στο ίδιο μέσο. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανάκλαση του φωτός. Όταν η επιφάνεια είναι λεία και στιλπνή, όπως για παράδειγμα αυτή ενός καθρέφτη (κάτοπτρο), τότε οι ανακλώμενες ακτίνες που προέρχονται από την επιφάνεια παραμένουν παράλληλες μεταξύ τους και η ανάκλαση ονομάζεται κατοπτρική. Με την κατοπτρική ανάκλαση μπορούμε να βλέπουμε τις εικόνες διάφορων αντικειμένων μέσα από ένα καθρέφτη.
Η γωνία, ως προς την κατακόρυφο, με την οποία οι φωτεινές ακτίνες προσπίπτουν στην επιφάνεια ονομάζεται γωνία πρόσπτωσης. Η γωνία με την οποία οι φωτεινές ακτίνες ανακλώνται ονομάζεται γωνία ανάκλασης και είναι ίση με τη γωνία πρόσπτωσης.
Όταν η επιφάνεια είναι ανώμαλη και τραχιά, τότε οι ανακλώμενες ακτίνες δεν παραμένουν παράλληλες μεταξύ τους, αλλά διασκορπίζονται ακολουθώντας καθεμιά διαφορετική κατεύθυνση. Η ανάκλαση αυτή ονομάζεται διάχυση. Με τη διάχυση μπορούμε να βλέπουμε τα διάφορα ετερόφωτα αντικείμενα γύρω μας και να έχουμε μια συνολική αντίληψη του περιβάλλοντός μας.
ανάκλαση διάχυση
Κάνε κλικ στις παρακάτω εικόνες για να παίξεις.
Κεφάλαιο 5
Απορρόφηση του φωτός
Όταν το φως πέφτει πάνω σε μια επιφάνεια, τότε μπορεί να ανκλαστεί, να διαχυθεί ή να απορροφηθεί. Τα τρια αυτά φαινόμενα μπορεί να συμβαίνουν και ταυτόχρονα. Η απορρόφηση του φωτός γίνεται κυρίως από σκουρόχρωμες επιφάνειες και τη χρησιμοποιούμε όταν θέλουμε να μειώσουμε γενικά την ένταση του φωτός. Η απορρόφηση του φωτός συνδέεται με τη λειτουργία των γυαλιών ηλίου, τη χρήση βαριών κουρτινών στα θέατρα και στις αίθουσες κινηματογράφου, αλλά και τη μείωση της έντασης του ηλιακού φωτός όταν επικρατεί συννεφιά. Το φως το οποίο απορροφάται μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια μέσα στο σώμα που το απορροφά.
Άρα:
Απορρόφηση του φωτός ονομάζεται το φαινόμενο της μεταφοράς της ενέργειας του φωτός σε ένα σώμα το οποίο συναντά.
Στις σκουρόχρωμες επιφάνειες, το μεγαλύτερο μέρος του φωτός απορροφάται, με αποτέλεσμα να θερμαίνονται περισσότερο.
Στις ανοιχτόχρωμες επιφάνειες, το μεγαλύτερο μέρος του φωτός διαχέεται και γι αυτό θερμαίνονται λιγότερο όταν πάνω τους πέφτει φως.
Βλέπουμε ένα αντικείμενο όταν το φως φτάνει στα μάτια μας αφού διαχυθεί πάνω στο αντικείμενο.
Στο σκοτάδι δεν υπάρχει φως για να διαχυθεί στα αντικείμενα και γι αυτό δεν μπορούμε να δούμε τι υπάρχει γύρω μας.
Ιστοεξερευνητές
Ε΄τάξη
3ο Πρότυπο Πειραματικό
Δημοτικό Σχολείο Ευόσμου