Reflexia, refracţia şi reflexia totală explică unele fenomene naturale şi au multe aplicaţii importante.
I. Fenomene naturale
1. Poziţia aparentă a Soarelui
Ca urmare a variaţiei densităţii atmosferei terestre cu altitudinea, prin urmare şi a indicelui de refracţie, razele provenite de la Soare sunt deviate prin refracţie, parcurgând o traiectorie curbă.
Astfel se explică de ce Soarele:
a) mai este văzut câteva minute după ce a apus;
b) este văzut cu câteva minute înainte de răsărit.
Acest efect duce la o mărire a zilei cu 7-8 minute.
2. Mirajul
Mirajul sau fata morgana este efectul opus.
Acesta se produce în:
a) zilele toride;
b) regiunile foarte calde.
În aceste cazuri, în imediata apropiere de sol, aerul încălzit este mai puţin dens (indicii de refracţie mai mici).
Densitatea creşte pe măsura îndepărtării de sol.
Ca urmare:
a) prin reflexie totală, se formează imaginea răsturnată a unui obiect care apare ca reflectat de suprafaţa unui lac;
b) pe şosele avem impresia că vedem apă, care în realitate este imaginea cerului albastru.
II. Aplicaţii tehnice
1. Galvanometrul
Dacă o oglindă plană se roteşte cu unghiul α, raza reflectată se roteşte cu 2α.
În schimb, dacă se roteşte obiectul cu unghiul α, raza reflectată se roteşte tot cu α.
Bazat pe acest fapt este construit şi galvanometrul care indică prezenţa curenţilor de intensitate foarte mică.
2. Sextantul
Pe acelaşi principiu, descris mai sus, pot fi măsurate variaţii mici de lungime în cazul dilatării şi contracţiei corpurilor solide.
Reflexiile succesive pe două oglinzi plane care fac un unghi între ele stau la baza construcţiei sextanţilor.
Sextanţii sunt instrumente folosite în navigaţia maritimă şi aeriană pentru determinarea poziţiei navelor.
3. Fibra optică
Fibra optică reprezintă o importanţă aplicaţie care se bazează pe fenomenul reflexiei totale a luminii.
Fiecare fibră constă din:
a) un miez mai refringent;
b) un înveliş exterior mai puţin refringent.
Un mănunchi de numeroase fibre optice subţiri alcătuiesc un conductor de lumină.
Un astfel de conductor poate dirija lumina pe un traseu curbat cu foarte mici pierderi de intensitate a luminii.
Reflexia şi refracţia – Fenomene naturale
