Šírenie svetla vo vode

Exponát Šírenie svetla vo vode demonštruje prechod svetla kvapalinou, jeho odrazy a lomy. Môžeme pozorovať, že dráhy jednotlivých laserových lúčov sa rôznia. Jednotlivé lúče svetla nám totiž demonštrujú rôzne princípy geometrickej optiky.

Modrý laserový lúč prechádza kvapalinou pod určitým uhlom, dopadá na optické rozhranie voda – vzduch, odkiaľ sa odráža späť do kvapaliny. Vďaka Snellovmu zákonu lomu vieme, že uhol dopadu svetla na rozhranie voda – vzduch sa rovná uhlu odrazu svetla späť do vody.

Zelený laserový lúč sa nesie optickým vláknom. Optické pozostáva z jadra (čisté sklo alebo oxid kremičitý), ktoré je obalené skleneným obalom s menším indexom lomu. Svetlo sa šíri vláknom sériou úplných odrazov od rozhrania jadra a obalu po celej dĺžke vlákna.

Červený laserový lúč sa odráža od bočnej steny akvária (optické rozhranie voda – sklo) a pokračuje ďalej kvapalinou pod rovnakým uhlom, aký bol uhol dopadu na stenu akvária.

Nakoniec môžeme pozorovať zväzok 3 laserových lúčov, každý inej farby (červená, zelená, modrá) a teda inej vlnovej dĺžky. Zväzok lúčov dopadá na optický trojboký hranol. Lúče vnikajú do hranola cez optické rozhranie voda – sklo a vychádzajú z nehu cez optické rozhranie sklo – voda. Nakoľko lúče prechádzajú do prostredia s iným indexom lomu, lámu sa podľa vlnovej dĺžky jednotlivých lúčov