Buod ng Heometriyang Optikal: Aparenteng Posisyon

Mga Layunin

1. Maunawaan na ang lumalabas na posisyon ng isang nakalubog na bagay ay naiiba sa tunay nitong posisyon.

2. Kalkulahin ang tunay na posisyon ng isang nakalubog na bagay batay sa lumalabas nitong posisyon at mga katangian ng medium.

Kontekstwalisasyon

Ang geometric optics ay isang kahanga-hangang sangay ng pisika na nag-aaral sa mga phenomena ng pagninilay at pagbibiyak ng liwanag. Isang kapana-panabik na halimbawa ng mga phenomenon na ito ang tinatawag na "apparent position." Isipin mo na tinitingnan mo ang isang swimming pool at nakikita ang isang bagay na nakalubog; tila ito ay nasa isang tiyak na lugar, ngunit sa totoo lang, nasa ibang lugar ito dahil sa pagbibiyak ng liwanag kapag lumilipat ito mula sa isang medium papunta sa isa pa, tulad ng mula sa hangin papuntang tubig. Mahalaga ang pag-unawa sa konseptong ito para sa mga praktikal na aplikasyon, mula sa pangingisda hanggang sa disenyo ng mga lente para sa salamin at kamera. Halimbawa, ginagamit ng mga mangingisda ang kanilang kaalaman sa lumalabas na posisyon upang tamaan ang paghahanap ng isda sa ilalim ng tubig, habang ginagamit naman ito ng mga inhinyero sa pagbuo ng mga komplikadong optical lens.

Kahalagahan ng Paksa

Para Tandaan!

Refraction of Light

Ang pagbibiyak ng liwanag ay ang pangyayari kung saan ang liwanag ay lumilipat mula sa isang medium papunta sa isa pa, na nagdudulot ng pagbabago sa bilis at direksyon nito. Ang phenomenon na ito ang dahilan ng mga visual na epekto tulad ng lumalabas na posisyon ng mga nakalubog na bagay. Ipinapaliwanag ng Batas ni Snell kung paano bumabago ang direksyon ng liwanag kapag ito ay lumipat mula sa isang medium na may partikular na refractive index papunta sa isa na may ibang refractive index.

• Nangyayari ang pagbibiyak dahil sa pagbabago ng bilis ng liwanag kapag ito ay lumilipat mula sa isang medium papunta sa isa pa.

• Nagbabago ang direksyon ng liwanag ayon sa refractive index ng mga kasangkot na medium.

• Ipinapakita ng Batas ni Snell ang matematikal na relasyon sa pagitan ng anggulo ng insidente at anggulo ng pagbibiyak.

Refractive Index

Ang refractive index ay sukatan kung gaano kaliko o kung gaano kabilis nababaluktot ang liwanag kapag pumapasok ito sa isang materyal. Ito ay sinusukat bilang proporsyon ng bilis ng liwanag sa vacuum kumpara sa bilis ng liwanag sa loob ng medium. Iba't ibang materyales ang may kanya-kanyang refractive index na nakakaapekto sa pag-uugali ng liwanag habang ito ay dumadaan sa kanila.

• Ang refractive index ay isang katangiang natatangi sa bawat materyal.

• Tinutukoy nito ang antas ng pagbibiyak na nararanasan ng liwanag kapag pumasok sa materyal.

• Kinakalkula ito sa pamamagitan ng paghahati ng bilis ng liwanag sa vacuum sa bilis ng liwanag sa medium.

Snell's Laws

Ipinapahayag ng Batas ni Snell ang relasyon sa pagitan ng mga anggulo ng insidente at pagbibiyak kapag ang liwanag ay lumilipat mula sa isang medium patungo sa isa pa. Ayon sa unang batas, ang papasok na sinag, ang nabibiyak na sinag, at ang normal sa interseksyon ng dalawang medium sa punto ng insidente ay magkakasunod sa parehong eroplano. Ibinibigay ng pangalawang batas ang isang matematikal na formula para kalkulahin ang anggulo ng pagbibiyak batay sa refractive indices ng mga medium.

• Itinatakda ng unang batas na ang papasok na sinag, ang nabibiyak na sinag, at ang normal ay nasa parehong eroplano.

• Ipinapakita ng pangalawang batas ang matematikal na relasyon sa pagitan ng anggulo ng insidente at anggulo ng pagbibiyak.

• Mahalaga ang mga batas na ito sa pag-unawa at pagkalkula ng pagbibiyak ng liwanag sa iba't ibang medium.

Praktikal na Aplikasyon

• Pagdidisenyo ng mga lente para sa salamin at kamera, kung saan ginagamit ang pagbibiyak upang tamang mapokus ang liwanag.

• Sibil na inhinyeriya, lalo na sa konstruksyon ng mga estruktura na nasa ilalim ng tubig, kung saan mahalagang isaalang-alang ang lumalabas na posisyon ng mga bagay.

• Pangingisda at diving, kung saan nakatutulong ang pag-unawa sa lumalabas na posisyon para tamaang matukoy ang kinaroroonan ng mga nakalubog na bagay.

Mga Susing Termino

• Refraction: Pagbabago sa direksyon at bilis ng liwanag kapag lumilipat mula sa isang medium patungo sa isa pa.

• Refractive Index: Sukatan kung gaano kaliko ang liwanag na 'bumaluktot' kapag pumapasok sa isang materyal.

• Snell's Laws: Mga matematikal na relasyon na naglalarawan ng pagbibiyak ng liwanag sa iba't ibang medium.

• Apparent Position: Posisyon kung saan tila naroroon ang isang nakalubog na bagay dahil sa pagbibiyak ng liwanag.

• Real Position: Tunay na posisyon ng isang nakalubog na bagay, na naiiba sa lumalabas na posisyon.

Mga Tanong para sa Pagninilay

• Paano makatutulong ang pag-unawa sa pagbibiyak ng liwanag sa pagpapabuti ng disenyo ng mga optikal na produkto, tulad ng salamin at kamera?

• Sa anong paraan makatutulong ang kakayahang kalkulahin ang lumalabas na posisyon ng mga nakalubog na bagay sa iyong hinaharap na karera?

• Anong mga praktikal na hamon ang maaaring harapin kapag tinutukoy ang kinaroroonan ng mga nakalubog na bagay at paano makatutulong ang kaalaman tungkol sa pagbibiyak para malampasan ang mga ito?

Praktikal na Hamon: Pagsukat ng Lumalabas na Posisyon

Ang mini-challenge na ito ay tutulong upang pagtibayin ang pag-unawa sa pagbibiyak ng liwanag at sa lumalabas na posisyon ng mga nakalubog na bagay.

Mga Tagubilin

• Bumuo ng grupo na binubuo ng 3 hanggang 4 na mag-aaral.

• Gumamit ng isang transparent na lalagyan na may tubig, isang ruler, isang lapis, at isang measuring tape.

• Ilubog ang lapis sa tubig at obserbahan ang lumalabas na posisyon nito sa pamamagitan ng lalagyan.

• Sukatin ang lumalabas na posisyon ng lapis sa iba't ibang anggulo ng pagtingin gamit ang ruler at measuring tape.

• Itala ang mga obserbasyon at sukat sa isang kuwaderno.

• Gamitin ang mga nakuha mong sukat upang kalkulahin ang tunay na posisyon ng lapis gamit ang pormula ng pagbibiyak at ang refractive index ng tubig.

• Ihambing ang mga resulta sa iyong mga kaklase at talakayin ang anumang pagkakaiba.

• Ibahagi ang inyong mga kongklusyon sa klase at pag-isipan ang mga hamon na kinaharap sa aktibidad.