Η φύση αγαπά την αλήθεια, και η αλήθεια της φύσης διεκδικεί το δικαίωμα να εκτίθεται μόνο σε όσους την ποθούν.

Τρίτη, 31 Ιανουαρίου 2012

ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΣΕ ΓΕΦΥΡΑ ΚΑΙ ΜΙΑ … ΠΙΘΑΝΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΗ


Εξαιτίας μιας σεισμικής δόνησης κατά μήκος μιας  οριζόντιας, ευθύγραμμης και ελαστικής γέφυρας μήκους  L, που είναι στερεωμένη στα δύο της άκρα, διαδίδονται δύο αντίθετα εγκάρσια αρμονικά κύματα με ίδιο πλάτος και ίδια συχνότητα, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός στάσιμου κύματος όπου τα υλικά σημεία της γέφυρας εκτελούν ταλάντωση σε κατακόρυφη διεύθυνση. Στο κέντρο της γέφυρας (που το θεωρούμε στη θέση x = 0) εμφανίζεται κοιλία του στασίμου κύματος, του οποίου η εξίσωση είναι …
Δείτε:

Παρασκευή, 27 Ιανουαρίου 2012

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΟΡΙΟ ΔΥΟ ΣΧΟΙΝΙΩΝ.



Το θεωρητικό αυτό σημείωμα γράφτηκε με αφορμή το σχήμα 2.32 σελ.66 του σχολικού βιβλίου.


 Σχ. 2.32  Όταν ο κυματικός παλμός που διαδίδεται στο μέσο 1 συναντήσει το μέσο 2 εν μέρει ανακλάται και εν μέρει συνεχίζει στο μέσο 2, με άλλη ταχύτητα.


Τι λάθος υπάρχει στο σχήμα αυτό;
Πώς θα απαντούσατε στο ερώτημα:
Δένουμε δυο σχοινιά από διαφορετικό υλικό και δημιουργούμε ένα εγκάρσιο κύμα στην άκρη του ενός από αυτά. Τι θα γίνει όταν το κύμα φτάσει στο σημείο σύνδεσης των σχοινιών;

Επειδή η απάντηση δεν είναι και τόσο εύκολη, διαβάστε το παρακάτω άρθρο.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Το πέρασμα ενός παλμού μέσα από το όριο που χωρίζει δύο διαφορετικά μέσα διάδοσης

Θεωρείστε ένα λεπτό και ένα χοντρό σχοινί που είναι δεμένα στο ένα τους άκρο, ενώ καθένα από τα άλλα τους άκρα τα συγκρατούν δύο άνθρωποι.


Κάποια στιγμή ο άνθρωπος που συγκρατεί το άκρο του λεπτού σχοινιού αποφασίζει να δημιουργήσει ένα παλμό, ο οποίος αρχίζει να κινείται μέσα από το λεπτό σχοινί προς το όριο που το συνδέει με το χοντρό σχοινί.
Μόλις ο παλμός φτάσει στο όριο των δύο σχοινιών δύο φαινόμενα θα παρατηρηθούν:

Συνέχεια ...

Τρίτη, 24 Ιανουαρίου 2012

Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΟΛΙΚΗΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ ΣΤΗ ΛΑΜΨΗ ΤΩΝ ΔΙΑΜΑΝΤΙΩΝ

"H μικρή κρίσιμη γωνία είναι ο λόγος που ένα κατεργασμένο διαμάντι λαμποκοπά στο φως." ΣΧΟΛ. ΒΙΒΛΙΟ σελ. 69
Από όλους τους δυνατούς συνδυασμούς  υλικών που έχουν μεταξύ τους μια σαφή διαχωριστική επιφάνεια, ο συνδυασμός διαμαντιού - αέρα παρουσιάζει μια από τις μικρότερες  τιμές  του πηλίκου nb/na  και κατ’ επέκταση μια αρκετά μικρή κρίσιμη γωνία. Αυτή η ιδιομορφία του διαμαντιού είναι ο λόγος που κάνει τις κατεργασμένες διαμαντόπετρες(1) να λάμπουν εκθαμβωτικά. Λόγω της μικρής κρίσιμης γωνίας, το φώς εύκολα  παγιδεύεται μέσα στο διαμάντι. Οι περισσότερες ακτίνες που θα εισχωρήσουν σ’ αυτό θα προσπαθήσουν να βγουν στον αέρα προσπίπτοντας στη διαχωριστική επιφάνεια διαμαντιού - αέρα με γωνία μεγαλύτερη από την κρίσιμη. Έτσι, όταν εισχωρήσει φώς μέσα  στο διαμάντι, το πιθανότερο είναι να υποστεί ένα μεγάλο αριθμό ολικών εσωτερικών ανακλάσεων προτού εξέλθει πάλι στον αέρα. Το αποτέλεσμα είναι πιο εντυπωσιακό όταν το ακατέργαστο διαμάντι υποστεί μια επιδέξια σχεδιασμένη κοπή.
Εάν το διαμάντι κοπεί σωστά, τότε το φως που εισέρχεται από την κορυφή του παθαίνει ολικές εσωτερικές ανακλάσεις, εγκλωβίζεται μέσα στον κρύσταλλο και τελικά οδηγείται ξανά στην κορυφή της πέτρας αποδίδοντας τη μέγιστη δυνατή λάμψη (σχήμα α).
Εάν η κοπή(2) των διαμαντιών είναι πολύ ρηχή (σχήμα β) ή αρκετά βαθιά (σχήμα γ), χάνουν μέρος της λάμψης τους, η οποία διασκορπίζεται στο κάτω μέρος (σχήμα β) ή στις πλευρικές επιφάνειες του διαμαντιού (σχήμα γ. Συνεπώς το πετράδι που δεν έχει τις σωστές αναλογίες είναι λιγότερο λαμπερό και εντυπωσιακό αλλά και όπως είναι φυσικό, χαμηλότερης αξίας.
 1.  Στη φυσική τους κατάσταση, τα διαμάντια έχουν κρυμμένη την ομορφιά τους. Παρ' όλο που η φύση προσδιορίζει το χρώμα την καθαρότητα και τα καράτια τους (5 καράτια = 1 gr), χρειάζεται ωστόσο το χέρι ενός ειδικού τεχνίτη ο οποίος με την κατάλληλη κοπή τους θα δημιουργήσει συγκεκριμένες γωνίες και αναλογίες ώστε να βελτιώσει τις οπτικές ιδιότητες στο εσωτερικό των διαμαντιών.
2.  Η λέξη κοπή αναφέρεται και στο σχήμα του διαμαντιού. Οι επτά δημοφιλέστερες κοπές διαμαντιού είναι: Round brilliant, marquise, pear, emerald-cut, princess, oval & heart.

Τετάρτη, 18 Ιανουαρίου 2012

ΓΙΑ ΝΑ ΜΗ ΧΑΝΕΤΕ ΧΡΟΝΟ … ΚΑΙ ΓΙΑ ΕΞΑΣΚΗΣΗ

 ΘΕΣΤΕ ΤΙΣ ΤΙΜΕΣ ΤΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΔΙΑΘΛΑΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕ ΕΝΑ ΚΛΙΚ ΘΑ ΕΧΕΤΕ:         
Α.  ΤΗΝ ΚΡΙΣΙΜΗ ΓΩΝΙΑ                                                                                                 
Β. ΤΙΣ ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ΣΤΑ ΔΥΟ ΥΛΙΚΑ                                                       

Δευτέρα, 16 Ιανουαρίου 2012

ΓΥΑΛΙΝΟ ΠΡΙΣΜΑ ΜΕ ΚΑΤΟΠΤΡΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ

Η κάθετη τομή ενός γυάλινου πρίσματος έχει το σχήμα ενός ισοσκελούς τριγώνου. Μια από τις ίσες έδρες του είναι επαργυρωμένη ώστε να λειτουργεί ως καθρέπτης. Μια φωτεινή μονοχρωματική δέσμη  προσπίπτει κάθετα στην άλλη μη επαργυρωμένη έδρα του και, μετά από δυο διαδοχικές ανακλάσεις, εξέρχεται από τη βάση του πρίσματος  με διεύθυνση κάθετη προς αυτήν.
Α) Να βρείτε τις γωνίες του πρίσματος.
Β) Οι τιμές του δείκτη

Δείτε:

ΠΡΙΣΜΑ ΜΕ ΤΟΜΗ ΟΡΘΟΓΩΝΙΟΥ ΤΡΙΓΩΝΟΥ ΣΤΟ ΝΕΡΟ ΚΑΙ ΜΙΑ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ

Μια παραλλαγή της 2.44 σελ. 83 του σχολικού βιβλίου.
 Ένα γυάλινο πρίσμα με τομή σχήματος ορθογωνίου τριγώνου είναι βυθισμένο εν μέρει μέσα στο νερό όπως στο σχήμα. Μια ακτίνα μονοχρωματικού φωτός προσπίπτει κάθετα στην πλευρά ΑΒ προερχόμενη από τον αέρα


Δείτε:

Τρίτη, 10 Ιανουαρίου 2012

ΕΝΑΣ ΚΥΜΑΤΙΚΟΣ ΠΑΛΜΟΣ ...

Ένας κυματικός παλμός … από την Αντιγόνη
Την παρακάτω άσκηση  τη φτιάξαμε μαζί με τη μαθήτριά μου Αντιγόνη. Όλα ξεκίνησαν όταν εξέφρασε την απορία:
« Και τι γίνεται όταν η πηγή αρμονικής διαταραχής σταματήσει να ταλαντώνεται;»
Την αφιερώνουμε σε όλους  τους αναγνώστες .

Το άκρο Ο ενός γραμμικού ομογενούς ελαστικού μέσου που εκτείνεται κατά τη διεύθυνση του ημιάξονα Οx αρχίζει, τη στιγμή t = 0, να ταλαντώνεται σύμφωνα με την εξίσωση  ψ = 0,2ημ2πt  (S.I).  Η ταλάντωση του υλικού σημείου Ο διαδίδεται στο μέσο με ταχύτητα υ = 5 m/sec. Τη στιγμή t1 = 2,5 sec διακόπτεται η ταλάντωσή του...

Δείτε:
 

Τρίτη, 3 Ιανουαρίου 2012




                                 Tomyphysicsσας εύχεται
                      *** Ευτυχισμένο
        το 2012!! *** 

ΑΝΑΚΛΑΣΗ – ΔΙΑΘΛΑΣΗ – ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ SnellΘΕΜΑ Β. Ερώτηση 

1. Γωνία εκτροπής σε ένα γυάλινο τριγωνικό πρίσμα.

Το γυάλινο τριγωνικό πρίσμα που φαίνεται στην εικόνα έχει δείκτη διάθλασης  nγ  =  3 
Ο αέρας γύρω του έχει δείκτη nα = 1.  
Για την περίπτωση που φαίνεται στο σχήμα,  να υπολογίσετε τη γωνία εκτροπής ε της φωτεινής ακτίνας.

ΑΝΑΚΛΑΣΗ – ΔΙΑΘΛΑΣΗ – ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ SnellΘΕΜΑ Β. Ερώτηση 2η

2. Φαινόμενο βάθος = Πραγματικό βάθος/n. Πότε ισχύει.
  Όπως φαίνεται στο σχήμα, ένα αντικείμενο Σ είναι σε βάθος Η μέσα σε ένα  διάφανο υγρό με δείκτη διάθλασης n. Σε πόσο βάθος βλέπουμε το αντικείμενο καθώς το κοιτάζουμε από ένα σημείο που βρίσκεται πάνω στην κατακόρυφο Σψ ή σχεδόν πάνω σ’ αυτήν;
Δίνεται ότι για μικρές γωνίες η εφαπτομένη είναι περίπου ίση με το ημίτονο.

ΑΝΑΚΛΑΣΗ – ΔΙΑΘΛΑΣΗ – ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ SnellΘΕΜΑ Β. Ερώτηση 

3. Μια “καθολική” ολική εσωτερική ανάκλαση                                                       

Όπως φαίνεται στο σχήμα, μια ακτίνα προσπίπτει στην πλευρική επιφάνεια ενός γυάλινου παραλληλεπίπεδου πρίσματος απεριόριστου μήκους και εισέρχεται στο εσωτερικό του. Ο δείκτης διάθλασης του πρίσματος είναι n.
 Δείξτε ότι αν n > 2 , όλες οι εισερχόμενες ακτίνες μπορούν να υποστούν ολική εσωτερική ανάκλαση.
(Εξαιρείται φυσικά η περίπτωση όπου π1 = 0ο).

Απάντηση 
Δείτε επίσης: