← Wszystkie rozdziały
ROZDZIAŁ • ŚWIATŁO

👁️ Światło.

Dowiedz się, czym jest światło, jak się rozchodzi, jak powstają cienie, dlaczego widzimy przedmioty oraz czym są odbicie, załamanie i rozszczepienie światła.

NA POCZĄTEK

🌍 Gdzie światło wykorzystujemy w prawdziwym świecie?

Światło jest jednym z najważniejszych zjawisk fizycznych w naszym codziennym życiu. Dzięki niemu widzimy otoczenie, możemy fotografować, korzystać z ekranów i przesyłać informacje.

👁️ Wzrok Światło dociera do oka, a mózg interpretuje otrzymane informacje jako obraz.
📷 Aparaty Obiektywy wykorzystują soczewki do tworzenia obrazu na matrycy.
👓 Okulary Soczewki zmieniają kierunek promieni świetlnych, pomagając korygować wady wzroku.
🔦 Oświetlenie Lampy LED zamieniają energię elektryczną na światło.
🌞 Energia słoneczna Panele fotowoltaiczne wykorzystują promieniowanie Słońca do produkcji energii elektrycznej.
🌐 Światłowody Światło może przenosić ogromne ilości informacji na duże odległości.
01

💡 Czym jest światło?

Światło widzialne jest częścią promieniowania elektromagnetycznego. Jest to zakres promieniowania, który może być odbierany przez ludzkie oko.

Światło nie potrzebuje ośrodka materialnego, aby się rozchodzić. Może więc poruszać się również w próżni.

🌞 Naturalne Pochodzi ze źródeł występujących w przyrodzie, np. Słońca lub gwiazd.
💡 Sztuczne Wytwarzane przez urządzenia, np. żarówki, lampy LED czy lasery.
👁️ Widzialne Zakres promieniowania elektromagnetycznego, który może rejestrować ludzkie oko.
📡 Niewidzialne Np. podczerwień, ultrafiolet, mikrofale czy fale radiowe.
💡 Ważne:

To, że czegoś nie widzimy, nie oznacza, że nie jest to promieniowanie elektromagnetyczne. Ludzkie oko odbiera tylko niewielki fragment całego widma elektromagnetycznego.
02

🔦 Źródła światła

Źródłem światła jest ciało, które samo emituje światło.

☀️ Słońce Naturalne źródło światła i energii dla Ziemi.
💡 Żarówka Sztuczne źródło światła wykorzystujące energię elektryczną.
🔥 Płomień Rozgrzane cząsteczki emitują promieniowanie.
🔴 Laser Źródło bardzo uporządkowanego promieniowania świetlnego.
🌙 A Księżyc?

Księżyc nie jest źródłem światła w takim znaczeniu jak Słońce. Widoczny blask Księżyca pochodzi głównie od światła słonecznego odbitego od jego powierzchni.
03

➡️ Jak rozchodzi się światło?

W jednorodnym ośrodku światło rozchodzi się po liniach prostych.

Źródło światła → promień świetlny → przedmiot

Dzięki prostoliniowemu rozchodzeniu się światła możemy wyjaśnić między innymi powstawanie cienia i półcienia.

Przykład — latarka

Kiedy świecisz latarką na ścianę, światło biegnie od źródła do ściany. Jeżeli na drodze światła znajdzie się przeszkoda, za nią może powstać cień.

04

🌑 Cień i półcień

Jeżeli nieprzezroczysty przedmiot znajdzie się na drodze promieni świetlnych, może powstać cień.

🌑 Cień

Obszar, do którego światło ze źródła nie dociera.

◐ Półcień

Obszar, do którego dociera tylko część światła ze źródła.

🌒 Zaćmienie

Zaćmienia Słońca i Księżyca są związane z odpowiednim ustawieniem Słońca, Ziemi i Księżyca oraz powstawaniem obszarów cienia i półcienia.

05

🪞 Odbicie światła

Gdy promień światła pada na powierzchnię, może zostać odbity.

Obowiązuje wtedy prawo odbicia światła:

kąt padania = kąt odbicia

Oba kąty mierzymy względem normalnej do powierzchni w punkcie padania.

Przykład

Jeżeli promień pada na zwierciadło pod kątem 30° względem normalnej, zostanie odbity również pod kątem 30° względem normalnej.

06

🪞 Zwierciadła

Zwierciadło to powierzchnia, od której światło odbija się w sposób uporządkowany.

⬛ Zwierciadło płaskie Tworzy obraz pozorny, prosty i tej samej wielkości co przedmiot.
🥣 Zwierciadło wklęsłe Może skupiać promienie świetlne. Stosuje się je między innymi w reflektorach.
🥄 Zwierciadło wypukłe Rozprasza promienie i daje szerokie pole widzenia.
🚗 Lusterko W pojazdach wykorzystuje się właściwości zwierciadeł do obserwowania otoczenia.
07

💎 Załamanie światła

Kiedy światło przechodzi z jednego ośrodka do innego, jego prędkość może się zmienić. Wtedy kierunek rozchodzenia się światła również może ulec zmianie.

Zjawisko to nazywamy załamaniem światła.

🥤 Słomka w szklance

Słomka zanurzona w wodzie może wydawać się „złamana” w miejscu powierzchni wody. Jest to efekt załamania światła na granicy powietrza i wody.

💡 Zapamiętaj:

Załamanie światła jest jednym z powodów, dla których przedmioty znajdujące się pod wodą mogą wyglądać na położone w innym miejscu, niż są w rzeczywistości.
08

👓 Soczewki

Soczewka jest przezroczystym elementem optycznym, który załamuje światło.

🔍 Soczewka skupiająca Skupia równoległe promienie świetlne. Jest grubsza w środku.
👓 Soczewka rozpraszająca Rozprasza równoległe promienie świetlne. Jest cieńsza w środku.

Gdzie stosujemy soczewki?

  • 👓 okulary,
  • 📷 aparaty fotograficzne,
  • 🔭 teleskopy,
  • 🔬 mikroskopy,
  • 📽️ projektory,
  • 👁️ układ optyczny oka.
📷 Aparat fotograficzny

Obiektyw aparatu zawiera układ soczewek, które kierują promienie światła tak, aby powstał odpowiedni obraz na matrycy.

09

🌈 Barwy światła

Światło białe nie jest jedną „barwą fizyczną”. Można je rozłożyć na światło o różnych barwach.

🔴 Czerwone Jedna z barw światła widzialnego. Ma stosunkowo dużą długość fali.
🟠 Pomarańczowe Znajduje się między czerwienią i żółcią.
🟡 Żółte Barwa występująca między pomarańczowym i zielonym.
🟢 Zielone Barwa znajdująca się w środkowej części widma widzialnego.
🔵 Niebieskie Ma krótszą długość fali niż światło czerwone.
🟣 Fioletowe Znajduje się na krótkofalowym końcu światła widzialnego.

🌈 Tęcza

Tęcza powstaje w wyniku współdziałania kilku zjawisk, między innymi załamania, odbicia i rozszczepienia światła w kroplach wody.

10

🚀 Prędkość światła

Światło w próżni porusza się z ogromną prędkością. Jej wartość wynosi około:

c ≈ 300 000 km/s

czyli około:

c ≈ 3 · 108 m/s
🌞 Światło ze Słońca

Światło potrzebuje około 8 minut i 20 sekund, aby dotrzeć ze Słońca do Ziemi.

Oznacza to, że obserwując Słońce, widzimy je takie, jakie było kilka minut wcześniej.

11

🎮 Interaktywna nauka

🪞 Prawo odbicia

Promień światła pada na zwierciadło pod kątem 35° względem normalnej. Jaki będzie kąt odbicia?


💡 Czy to źródło światła?

Czy Księżyc jest samodzielnym źródłem światła?


🌈 Zjawisko optyczne

Słomka w szklance wody wydaje się „złamana”. Jakie zjawisko jest za to odpowiedzialne?


🚀 Oblicz czas dotarcia światła

Światło porusza się w próżni z prędkością około 300 000 km/s. Ile czasu potrzebuje na pokonanie 600 000 km?


🔦 Promień światła

W jednorodnym ośrodku światło rozchodzi się:


12

✏️ Zadania dla ucznia

Spróbuj odpowiedzieć samodzielnie, zanim klikniesz „Sprawdź”.

Zadanie 1

Czy światło potrzebuje ośrodka materialnego, aby rozchodzić się w próżni?




Zadanie 2

Jaka jest przybliżona prędkość światła w próżni?




Zadanie 3

Jaki jest związek między kątem padania i kątem odbicia?




Zadanie 4

Jakie zjawisko odpowiada za zmianę kierunku światła przy przejściu między ośrodkami?




Zadanie 5

Które ciało jest naturalnym źródłem światła?




Zadanie 6

Które urządzenie wykorzystuje soczewki?




Zadanie 7

Co powstaje za nieprzezroczystym przedmiotem, który blokuje światło?




Zadanie 8

Czy Księżyc sam emituje światło widzialne w taki sposób jak Słońce?




Zadanie 9

Które zjawisko pomaga wyjaśnić powstawanie tęczy?




Zadanie 10

Światło pokonuje w próżni 600 000 km. Ile czasu zajmie mu pokonanie tej odległości?