Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Η αρχή του ελάχιστου χρόνου στην ανάκλαση και τη διάθλαση.

Γνωρίσαμε ότι οι νόμοι της ανάκλασης μπορούν να ερμηνευθούν με την αρχή του ελάχιστου χρόνου. Στην περίπτωση αυτή το φως διαδίδεται σε ομογενές υλικό (με την ίδια ταχύτητα). Η διαδρομή που απαιτεί τον ελάχιστο χρόνο είναι αυτή με το ελάχιστο μήκος. Στην εικόνα 3. 36 έχουμε σχεδιάσει πιθανές πορείες διάδοσης του φωτός από τον λαμπτήρα στον καθρέφτη και από τον καθρέφτη στο μάτι. Αν μετρήσουμε το μήκος κάθε διαδρομής, διαπιστώνουμε ότι η διαδρομή με το μικρότερο μήκος είναι η ενδιάμεση. Σύμφωνα με την αρχή του ελάχιστου χρόνου, το φως ακολουθεί αυτή τη διαδρομή. Μπορούμε επίσης, να μετρήσουμε τις γωνίες πρόσπτωσης και ανάκλασης και να επαληθεύσουμε ότι είναι ίσες.

Εικόνα 3.36 Μετρώντας το μήκος κάθε διαδρομής προσδιορίζουμε συντομότερη.

Εικόνα 3.37 Το φως ακολουθεί τη τεθλασμένη διαδρομή. Σ' αυτή ο χρόνος διάδοσης είναι μικρότερος απ' Όσο στην ευθύγραμμη.

Όταν το φως διαδίδεται από ένα υλικό σε άλλο και στο δεύτερο υλικό η ταχύτητα του είναι διαφορετική από όση είναι στο πρώτο, τότε ο χρόνος διάδοσης δεν εξαρτάται μόνο από το μήκος της διαδρομής αλλά και από την ταχύτητα. Σε αυτή την περίπτωση το φως δεν διαδίδεται ευθύγραμμα. Ακολουθεί τεθλασμένη πορεία διανύοντας μεγαλύτερη διαδρομή στο υλικό όπου η ταχύτητα του είναι μεγαλύτερη, ώστε να φθάσει στον προορισμό του στον ελάχιστο χρόνο. Το φως επομένως διαθλάται.