Fenòmens Ondulatoris: Difracció, Refracció, Reflexió i Òptica

Per què diem que la difracció és un fenomen típicament ondulatori?

La refracció és un fenomen típicament ondulatori, ja que consisteix en la desviació que experimenta una ona quan passa d’un medi a un altre medi en què la velocitat de fase és diferent; aquesta desviació és una conseqüència del principi de Huygens, que, recordeu, només verifiquen els moviments ondulatoris.

Si disminuïm la freqüència d’una ona, com variarà la longitud d’ona si es transmet a través del mateix medi?

Si l’ona no canvia el seu medi de transmissió, la seva velocitat de fase no varia encara que variï la seva freqüència. Per tant, si recordem l’expressió que relaciona la freqüència, la velocitat de fase i la longitud d’ona, v=λf, podem comprovar que, en disminuir la freqüència f, la longitud d’ona λ augmenta per tal que la velocitat de fase v es mantingui constant.

Una ona plana i un obstacle: què passa?

Es produeix el fenomen de la difracció: cada punt on arriba el front d’ones constitueix un emissor d’ones en una determinada direcció i l’ona resultant és constituïda per la suma de totes les noves ones emeses.

La reflexió és un fenomen típicament ondulatori? I la refracció?

La reflexió no és un fenomen típicament ondulatori, sinó que també es dóna en el cas dels moviments corpusculars. Penseu, per exemple, quan una pilota xoca elàsticament amb un obstacle: es produeix una reflexió de la pilota. Per contra, la refracció sí que és un fenomen típicament ondulatori, ja que consisteix en la desviació que experimenta una ona quan passa d’un medi a un altre medi en què la velocitat de fase és diferent; aquesta desviació és una conseqüència del principi de Huygens, que, recordeu-ho, només verifiquen els moviments ondulatoris.

Què passa quan un raig de llum incideix sobre una superfície?

En general, quan un raig de llum troba en el seu recorregut una superfície de separació de dos medis amb diferent índex de refracció es divideix en dues parts:

• Una es propaga en el medi inicial, és el que anomenem reflexió.
• Una altra s’introdueix en el nou medi, és el que anomenem refracció.

Què observem amb plaques polaritzadores perpendiculars?

Dos plaques polaritzades col·locades de manera que les seves direccions de polarització siguin perpendiculars no deixen passar cap raig de llum.

Per què hi ha miralls convexos en encreuaments i comerços?

En principi, per visualitzar objectes sigui quina sigui la seva posició, cal utilitzar o bé miralls plans o bé miralls convexos. Ara bé, tot i que les imatges donades pel mirall pla són de la mateixa mida que l’objecte, a diferència del mirall convex, que dóna imatges més petites que l’objecte, aquests darrers són més adequats per ser col·locats estratègicament en l’encreuament d’alguns carrers i en comerços, ja que el camp de la visió que donen és més ample que en el cas del mirall pla, i permeten visualitzar més objectes.

1. En un mirall pla, la imatge és de la mateixa mida que l’objecte, però el camp visual és més petit.
2. En un mirall convex, la imatge és més petita que l’objecte, però, en tenir un major camp visual, són idonis per ser col·locats en alguns encreuaments de carrers i en comerços.

Per què les lents biconvexes són convergents i les bicòncaves divergents?

En una lent biconvexa, els raigs que provenen de l’infinit convergeixen en un punt situat darrere de la lent (anomenat punt focal imatge) una vegada han travessat la lent. Per aquest motiu diem que aquestes lents són convergents.

Per contra, en una lent bicòncava, els raigs que provenen d’un punt infinit divergeixen quan travessen la lent i sembla que provinguin d’un punt situat davant de la lent; per això les anomenem lents divergents.

Tipus d'imatges amb lents biconvexes i bicòncaves

Una lent biconvexa pot donar tant imatges reals com imatges virtuals. Que la imatge sigui d’un tipus o d’un altre depèn de la situació de l’objecte respecte del focus objecte de la lent. Per altra banda les lents bicòncaves només donen imatges virtuals, ja que, sigui quina sigui la posició de l’objecte, els raigs sempre divergeixen quan han travessat la lent i sembla que provinguin de punts situats al mateix cantó que l’objecte; per tant, la imatge és virtual.