UWAGA! Ten typ zadania jest zadaniem indywidualnym. Oznacza to, że każdy powinien wykonać je samodzielnie. Poniżej przedstawiamy przykładowy sposób jego rozwiązania.

 

Przykładowe odpowiedzi na pytania postawione w zadaniu. 

• Dlaczego gwiazdy mrugają?

Gwiazdy wydają się mrugać, ponieważ ich światło przechodzi przez atmosferę Ziemi, w której znajdują się warstwy powietrza o różnych temperaturach i gęstościach. Te warstwy powodują, że promienie świetlne są wielokrotnie załamywane (refrakcja) i ich kierunek ulega ciągłym, drobnym zmianom. W efekcie światło gwiazdy może na chwilę być jaśniejsze lub ciemniejsze, co widzimy jako migotanie.

Planety zazwyczaj nie mrugają, bo są dla nas widoczne jako małe tarcze, a nie pojedyncze punkty – ich światło jest mniej wrażliwe na te drobne zaburzenia.

• Czy można zobaczyć Słońce znajdujące się pod linią horyzontu?

Tak, jest to możliwe. Kiedy Słońce znajduje się tuż pod horyzontem, jego promienie nadal mogą docierać do obserwatora na powierzchni Ziemi, ponieważ są załamywane w atmosferze. To zjawisko nazywamy refrakcją atmosferyczną. Dzięki temu widzimy Słońce jeszcze przez chwilę po jego fizycznym zachodzie i na krótko przed jego faktycznym wschodem.

• Co widzi człowiek znajdujący się pod wodą, gdy patrzy w górę?

Osoba znajdująca się pod powierzchnią wody i patrząca w górę widzi świat ponad wodą tylko pole widzenia jest ograniczone – tworzy się tzw. okno Snelliusa o szerokości około $96°$. W tym obszarze widać niebo, Słońce i otoczenie nad wodą. Poza tym obszarem dochodzi do całkowitego wewnętrznego odbicia, więc widoczne są jedynie odbicia rzeczy znajdujących się pod wodą – jakby w lustrze.

To zjawisko wynika z różnicy w załamywaniu światła między wodą a powietrzem.

• Czy fale mechaniczne też się załamują?

Tak, fale mechaniczne również mogą się załamywać. Załamanie fali to zmiana kierunku jej rozchodzenia się, gdy fala przechodzi z jednego ośrodka do innego, w którym ma inną prędkość rozchodzenia.

Przykłady:

- Fale wodne przechodzące z głębokiej wody na płytszą zwalniają i zmieniają kierunek.

- Dźwięk przechodzący z powietrza do innego ośrodka (np. do wody lub ciepłego powietrza) może także zmieniać kierunek propagacji.

Załamanie fal to zjawisko wspólne dla wielu rodzajów fal – nie tylko świetlnych.

• Czy światło czerwone załamuje się tak samo jak fioletowe?

Nie, światło czerwone i fioletowe załamuje się w różnym stopniu. Fioletowe światło ma krótszą długość fali i załamuje się bardziej niż światło czerwone, które ma dłuższą falę.

To zjawisko nazywamy dyspersją światła – polega ono na tym, że współczynnik załamania ośrodka zależy od koloru (czyli długości fali) światła. Dlatego w pryzmacie białe światło rozdziela się na kolory składowe, gdyż każdy kolor zmienia kierunek trochę inaczej.