Σίγουρα θα έχετε παρατηρήσει πως όταν βάζετε ένα καλαμάκι μέσα σε ένα ποτήρι γεμάτο με νερό τότε αυτό φαίνεται σπασμένο και λογικά θα έχετε δει το τρικ με τα δυο βελάκια που βρίσκονται πίσω από ένα ποτήρι και καθώς αυτό γεμίζει με νερό τα βελάκια αντιστρέφονται. Μαγικό ή Φυσική?

Τα παραπάνω φαινόμενα οφείλονται στην διάθλαση του φωτός.

Η ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Όταν μια ακτίνα φωτός, η οποία διαδίδεται σε ένα μέσο πέσει σε μια διαχωριστική επιφάνεια που διαχωρίζει δύο υλικά, τότε ένα μέρος της ακτίνας ανακλάται και ένα μέρος εισέρχεται μέσα στο δεύτερο υλικό αλλάζοντας διεύθυνση.  Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η πορεία μια ακτίνας φωτός.

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ SNELL

Την σημαντικότερη σχέση για το φαινόμενο της διάθλασης την διατύπωσε ο Ολλανδός φυσικός Snell το 1621 και είναι γνωστή ως ο Νόμος του Snell.

ΣΠΑΣΜΕΝΟ ΚΑΛΑΜΑΚΙ

Οι ακτίνες φωτός που ξεκινούν από το κάτω άκρο του αντικειμένου με το που πέσουν πάνω στην διαχωριστική επιφάνεια αλλάζουν πορεία και η γωνία διάθλασης γίνεται μεγαλύτερη από την γωνία πρόσπτωσης καθώς το νερό έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από τον αέρα. Το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται το φώς σαν να διαδίδεται ευθύγραμμα. Έτσι βλέπει την άκρη του αντικειμένου να σχηματίζεται στην προέκταση της διαθλώμενης ακτίνας και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να βλέπουμε το αντικείμενο υπερυψωμένο.

ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΤΩΝ ΒΕΛΩΝ

Στην περίπτωση αυτή το ποτήρι με το νερό μετατρέπεται σε συγκλίνοντα φακό. Φακός ονομάζεται κάθε ομογενές, διαφανές υλικό που διαμορφώνεται από δυο σφαιρικές επιφάνειες. Οι ακτίνες του φωτός καθώς μπαίνουν στο ποτήρι και βγαίνουν από αυτό υπακούν στους νόμους της διάθλασης. Κατά την είσοδο της ακτίνας η γωνία διάθλασης θ2 θα είναι μικρότερη από την γωνία πρόσπτωσης θ1 μιας και το φώς μπαίνει από αραιότερο σε πυκνότερο υλικό. Κατά την έξοδο της ακτίνας αυτή βγαίνει σε υλικό αραιότερο και έτσι η διαθλώμενη γωνία θ4 θα είναι μεγαλύτερη από την προσπίπτουσα γωνία θ3. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η ακτίνα που ξεκίνησε από το σημείο Α να φτάσει στο μάτι μας και να την δούμε στο σημείο Ά και η ακτίνα που ξεκίνησε από το σημείο Β να φτάσει στο μάτι μας στο σημείο ΄Β.

Πίσω από τα μαγικά τρικ αυτά λοιπόν κρύβεται για ακόμα μια φορά ο θαυμάσιος κόσμος της φυσικής.