Пређи на главни садржај

Преламање светлости

Прве обрисе закона је пружио даровити исламски математичар и астроном са подручја данашњег Ирака Ибн ел Хаитам. Он је вршио упоређивање проласка зрака из једне средине у другу са кретањем лоптице која пада на затегнуто платно. Неколико векова касније, у Европи, закон покушавају да формулишу Вилеброрд Снел и Рене Декарт. Снел није јавно обзанио откриће, а Декарт је нешто касније независно од Снела дошао до истог закључка. Међутим, математичку формулацију је осмислио француски правник (!) и љубитељ математике Пјер де Ферма. 
Запис приказује простирање зрака светлости из воде у ваздух. Приказано је неколико карактеристичних случајева:
  • Зрак пада на границу две површине под правим углом 
  • Преламање светлости док прелази из воде у ваздух 
  • Упадни угао зрака је критичан, што значи да се преломљени зрак светлости простире дуж површине воде. 
  • Када је упадни угао већи од критичног угла, зрак не напушта воду и настаје појава потпуне (тоталне) унутрашње рефлексије светлости 
У видео запису је приказана и појава да се део зрака који пада на границу две средине делимично одбија од границе.




Токо врелих летњих дана опажамо привид присуства воде на асфалту - појаву која припада групи такозваних миража. Ова појава је мени била интригантна у младим данима:


Материјалну средину одређује индекс преламања средине n. Та величина пружа информације о оптичким својствима средине, пре свега се односи на електрична својства. Илузија се тумачи променљивом температуром ваздуха, која је највећа у близини асфалта и опада у вертикалном правцу. С обзиром да се индекс преламања ваздуха исто тако мења због промене температуре, Сунчева светлост се прелама и савија на начин који је приказан на цртежу:


Коментари

Популарни чланци

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

Радерфордов модел атома

Ернест Радерфорд је говорио да је каријеру физичара започео када је одлучио да се мане копања кромпира. У улози професора често би се спетљао приликом извођења једначина и студентима је препуштао да доврше започето. Осим физике обожавао је још голф и аутомобиле.  Радерфорд је осмислио први озбиљан модел атома, који је био динамички, полазећи од експеримента са проласком алфа зрачења (језгра атома хелијума) кроз танак листић злата. Злато је користио због велике густине. Сумњао је у исправност Томсоновог статичког модела атома, у складу с којим је атом већим делом сачињен од позитивног наелектрисања, а негативно наелектрисане честице су усађене унутар атома - попут шљива у пудингу, и сматрао је да позитивно наелектрисање у атому заузима много мању запремину.
Запис приказује да је већина позитивно наелектрисаних алфа честица прошла кроз листић злата, са или без скретања, а мали број се одбио под великим углом након директног судара честица са језгром. Дакле, атом је у већем делу запремине…

Ерстедов експеримент

Хеленски мислиоци уочили су да материјали који испољавају магнетна својствапривлаче предмете начињене од гвожђа. Било им је познато да је структура камена из Магнезије попут предмета начињених од гвожђа, а привлачно својство тумачили су постојањем извесног флуида који потиче из магнета. С обзиром да је експериментално истраживање у физици заживело тек при крају епохе ренесансе, тумачење магнетизма је протицало споро. Упечатљив пример за тако нешто представља вишевековно погрешно уверења да бели лук може извршити размагнетисавање игле компаса. Због тога је члановима посаде који су руковали том направом било забрањено да једу ову намирницу! Половином XIII века, војни инжењер Пјер д Марикур вршећи експерименте открива да магнет поседује два пола, при чему се полови појављују иако се магнет преполови, а магнетна игла компаса је усмерена у правцу „небеских полова”. Он појаву приписује утицају неба, а не присуству Земљиног магнетног поља. Покушао је и да направи вечити покретач тако што је…

Узајамна индукција

Док је обављао експерименте који су довели до открића електромагнетне индукције, Мајкл Фарадеј би поставио два калема, један наспрам другог, и запазио је да калем са батеријомствара струју у другом калему при укључењу/искључењу батерије. Исто тако је постављао језгро начињено од гвожђа у оба калема и уочио је појачање ефекта. Видео запис приказује индуковање струје у калему с леве стране због промене флукса магнетног поља који потиче од десног калема:



Смер индуковане струје у десном калему је у складу са Ленцовим законом. Предуслов настанка индуковане струје је електромоторна сила: ε = - NΔΦ/Δt  Промена флукса је сразмерна промени јачине струје (Δί) у калему с леве стране: ΔΦ = MΔί при чему је M коефицијент узајамне индукције који зависи од облика и величине оба калема, као и од броја навојака и узајамног положаја. Подразумева се да десни калем индукује струју у другом калему, што није приказано у анимацији, али коефицијент самоиндукције калема с леве стране једнак је оном с десне ст…