Fyzika v 09L

Index lomu půlválce

Pokud je možné nějaký fyzikální jev prozkoumat blíže a navíc s využitím jednoduchých pomůcek, snažím se, aby jej prozkoumali spolu se mnou i žáci. Krásným příkladem takového zkoumání je měření indexu lomu skleněného půlválce, který jsme proměřovali se třídou 09L.

Pro zdárné měření stačilo mít list papíru, polystyrenovou podložku a několik špendlíků. Skleněný půlválec jsme položili na papír na polystyrenové podložce a třemi špendlíky zajistili proti pohybu. Jeden z použitých špendlíků byl přitom klíčový: musel být přesně ve středu kruhu, jehož polovina tvořila podstavu půlválce. Rovinná stěna půlválce rozdělila pracovní prostor na papíře na dvě poloroviny. Pak stačilo zapíchnout jeden špendlík do jedné z těchto dvou polorovin, podívat se přes skleněný půlválec a do druhé poloroviny zapíchnout další špendlík tak, aby tyto dva špendlíky spolu se špendlíkem umístěným ve středu podstavy byly v jedné přímce. Když jsme se pak podívali shora, uvedené tři špendlíky na přímce neležely. Příčinou byl lom světla, který nastal na rozhraní vzduch - sklo (resp. sklo - vzduch). Po označení míst vpichu špendlíků jsme pokračovali stejným způsobem dále. Po provedení pěti měření jsme půlválec vzali z papíru, na papír dokreslili kolmici dopadu a proměřili příslušné úhly. S využitím matematické formulace Snellova zákona lomu jsme pak určili index lomu půlválce. A až na několik vyloženě nesmyslných hodnot, které vznikly ne zcela přesným díváním se přes půlválec, jsme získali poměrně přesnou hodnotu hledaného indexu lomu.

Při měření jsme se zároveň zamysleli nad problémem, proč jsme neuvažovali lom světla v místě, kde světlo vstupuje resp. vystupuje z válce jeho zaoblenou částí, jak by to bylo, kdybychom „hlavní“ špendlík neumístili do středu podstavného kruhu, ale o kousek dále, …

Prácovní atmosféru během laboratorní práce přibližují fotografie.

Autor fotografií: Jaroslav Reichl