Fotoatstarojošie materiāli labi atstaro gaismu un uzlabo redzamību tumsā (1. attēls). Fotoatstarojošais materiāls var būt izgatavots
no mazām stikla lodītēm, kuras daļēji iegremdētas sudrabkrāsas virsmā, kas labi atstaro gaismu. Monohromatiskas gaismas stars krīt uz stikla lodīti tā, kā redzams 2. attēlā. Pieņem, ka gaismas ātrums gaisā vienāds ar gaismas ātrumu vakuumā!
1. Aprēķini gaismas laušanas koeficientu stiklam šajā gadījumā!
2. Gaisma atstarojas punktā P. Iezīmē 2. attēlā atstarotā gaismas stara gaitu cauri stikla lodītei atpakaļ gaisā!
3. Gājējs pārvietojas gar brauktuves malu. Kā tu ieteiktu izvietot atstarotāju uz viņa apģērba? Pamato savu ieteikumu!
1. Stikla laušanas koeficientu nosaka pēc gaismas laušanas likuma formulas. Vispārīgajā gadījumā laušanas likuma formula: \(\frac{\sin\alpha}{\sin\gamma}=\frac{n_2}{n_1}\), kur \(\alpha\) – krišanas leņķis, \(\gamma\) – laušanas leņķis, \(n_1\)– pirmās vides absolūtais gaismas laušanas koeficients, \(n_2\) – otrās vides absolūtais gaismas laušanas koeficients. Uzdevumā teikts, ka gaismas ātrums gaisā ir vienāds ar gaismas ātrumu vakuumā. Tādēļ pirmās vides absolūtais gaismas laušanas koeficients \(n_1=1\). Otrās vides absolūto gaismas laušanas koeficientu \(n_2\) apzīmē ar \(n\). Tādā gadījumā laušanas likuma formula izskatās šādi: \(\frac{\sin\alpha}{\sin\gamma}=n\). Gaismas stara krišanas leņķis ir \(36^{\mathrm o}\), laušanas leņķis – \(18^{\mathrm o}\).
Aprēķini: \(n=\frac{\sin\alpha}{\sin\gamma}=\frac{\sin36^{\mathrm o}}{\sin 18^{\mathrm o}}\approx1,9\).
Atbilde: stikla lodītes laušanas koeficients ir \(1,9\).
2. Punktā P notiek gaismas stara atstarošana. Saskaņā ar gaismas atstarošanās likumu atstarošanas leņķis ir \(18^{\mathrm o}\). Punktā M (skatīt attēlu) notiek gaismas stara laušana. Stara krišanas leņķis punktā M ir \(18^{\mathrm o}\), tādēļ laušanas leņķis ir \(36^{\mathrm o}\). Stars, kas izgāja no stikla lodītes, ir paralēls staram, kas krīt uz stikla lodīti no gaisa.
3. Ieteikums: atstarotāju var piestiprināt jakas vidusdaļā visapkārt gājējam, jo tad atstarotājs atradīsies autovadītāja acu līmenī. Atstarotāju var piestiprināt visapkārt gājēja jakas piedurknēm, jo viena roka noteikti atrodas tuvāk brauktuvei.
Pamatojums: krītošais un atstarotais stari ir paralēli, un atstarotais stars atgriežas pie gaismas avota – tieši to vislabāk redz autovadītājs.
Vērtēšanas kritēriji
1. Zina vai atrod fizikas formulu lapā gaismas laušanas likuma formulu – 1 punkts.
Zina vai atrod tabulā gaismas laušanas koeficienta vērtību gaisam vai vakuumam. Nolasa no attēla krišanas un laušanas leņķa vērtības, aprēķina stikla laušanas koeficientu – 1 punkts.
2. Iezīmē attēlā atstarotā gaismas stara gaitu cauri stikla lodītei atpakaļ gaisā – 1 punkts.
3. Uzraksta ieteikumu, kā izvietot atstarotāju uz apģērba – 1 punkts.
Pamato savu ieteikumu – 1 punkts.