Fyzika v 15M

Index lomu plastu

Když jsme se žáky třídy 15M SPŠST Panská probrali odraz a lom světla a ukázal jsem několik praktických využití těchto dvou jevů, přišel jsem do třídy vybaven polystyrenovou deskou, papírem, krabičkou špendlíků a průhledným plastovým půlválcem.

„S těmito pomůckami bych byl rád, kdybyste si proměřili index lomu toho půlválce,“ říkám a ukazuji příslušnou pomůcku. Pak začínám chystat experimentální uspořádání a přitom popisuji důležité kroky tohoto uspořádání.

Na polystyrenovou desku položíme papír a na něj plastový půlválec. Tento půlválec zajistíme na papíru pomocí několika špendlíků. Jeden z nich přitom musí být ve středu úsečky, k níž přiléhá rovinná stěna půlválce. Pak umístíme špendlík do jedné poloroviny, na kterou dělí papír právě zmíněná úsečka. Přiložíme desku s půlválcem k oku a pohledem skrz půlválec se snažíme umístit do druhé poloroviny další špendlík tak, aby oba právě umístěné špendlíky a špendlík ve středu podstavné hrany půlválce byly v jedné přímce. Když pak desku položíme na stůl, pomocí pravítka zjistíme, že uvažované tři špendlíky neleží na jedné přímce.

„Jak je to možné?“ ptám se.

„No když jste se díval skrz ten půlválec, světlo odražené od špendlíku se lámalo. Proto ty špendlíky neleží na jedné přímce,“ odpovídá kdosi ze třídy.

Souhlasím. Po umístění alespoň čtyřech špendlíků pak stačí odstranit půlválec a proměřit příslušné úhly dopadu a lomu a s využitím Snellova vztahu pro zákon lomu dopočítat index lomu skleněného půlválce.

Žáci se do měření pustili celkem nadšeně. Občas ale narazili na problém, že špendlík zapíchnutý v jedné polorovině papíru nemohli skrz válec vidět.

„Hmm, to je problém,“ usmívám se. „Zkusíte přijít na to, proč to tak je?“

Po chvíli se ozve správná odpověď: „Asi nastal totální odraz, ne?“

„Přesně tak,“ souhlasím a žáci opět pokračují v měření.

Během měření nám ani tak nešlo o přesnou hodnotu indexu lomu plastu, z něhož je vyroben model půlválce. Cílem bylo ukázat žákům metodu měření, která je natolik jednoduchá, že jí lze aplikovat i na některé materiály, s nimiž se žáci běžně setkávají. Takže mají nástroj na proměření indexu lomu, pokud to budou potřebovat!

Průběh měření indexu lomu zobrazují fotografie.

Autor fotografií:

Jaroslav Reichl