Det lysbrydning Det er det optiske fænomen, der opstår, når lyset falder skråt på adskillelsesfladen af to medier med forskellig brydningsindeks. Når dette sker, ændrer lyset sin retning og hastighed.
Brydning opstår for eksempel når lys passerer fra luft til vand, da dette har et lavere brydningsindeks. Det er et fænomen, der kan værdsættes perfekt i poolen, når man observerer, hvordan kroppens former under vand ser ud til at afvige fra den retning, de skulle have.
Det er et fænomen, der påvirker forskellige typer bølger, skønt tilfældet med lys er det mest repræsentative og det med mest tilstedeværelse i vores daglige liv..
Forklaringen på lysbrydning blev tilbudt af den hollandske fysiker Willebrord Snell van Royen, der etablerede en lov til at forklare det, der er blevet kendt som Snells lov..
En anden videnskabsmand, der var særlig opmærksom på lysbrydning, var Isaac Newton. For at studere det skabte han det berømte glasprisme. I prismen trænger lys ind gennem en af dens ansigter, brydes ned og nedbrydes i de forskellige farver. På denne måde beviste han gennem fænomenet lysbrydning, at hvidt lys er sammensat af alle regnbuens farver..
Artikelindeks
-Derudover skal brydningsindekset (n) for et medium også overvejes, hvilket er kvotienten for lysets hastighed i vakuum og lysets hastighed i mediet..
n = c / v
I denne henseende skal det huskes, at lysets hastighed i vakuum tager værdien af 300.000.000 m / s.
Brydningsindekserne for lys i nogle af de mest almindelige medier er:
Snells lov omtales ofte som brydningsloven, men sandheden er, at det kan siges, at brydningsloven er to.
Den indfaldende stråle, den brydede stråle og den normale er i samme rumplan. I denne lov, også udledt af Snell, gælder refleksionen også.
Det andet, brydningsloven eller Snells lov, bestemmes af følgende udtryk:
n1 sin i = nto sen r
At være n1 brydningsindekset for mediet, hvorfra lyset kommer; i indfaldsvinklen; nto brydningsindekset for mediet, hvor lyset brydes; r brydningsvinklen.
Fra princippet om minimumstid eller Fermats princip kan både refleksionsloverne og brydningslovene udledes, hvilket vi lige har set.
Dette princip bekræfter, at den virkelige sti fulgt af en lysstråle, der bevæger sig mellem to punkter i rummet, er den, der kræver mindst tid til at rejse..
Nogle af de direkte konsekvenser, der udledes af det foregående udtryk, er:
a) Hvis nto > n1 ; sen r < sen i o sea r < i
Så når en lysstråle passerer fra et medium med et lavere brydningsindeks til et andet med et højere brydningsindeks, nærmer den brydede stråle sig det normale.
b) Hvis n2 < n1 ; sin r> sin i eller r> i
Så når en lysstråle passerer fra et medium med et højere brydningsindeks til et andet med et lavere indeks, bevæger den brydede stråle sig væk fra det normale.
c) Hvis indfaldsvinklen er nul, er brydningsstrålens vinkel også nul.
En anden vigtig konsekvens af Snells lov er det, der er kendt som den begrænsende vinkel. Dette er navnet på indfaldsvinklen, der svarer til en brydningsvinkel på 90º.
Når dette sker, bevæger den brydede stråle sig i flugt med adskillelsesfladen på de to medier. Denne vinkel kaldes også den kritiske vinkel.
For vinkler, der er større end grænsevinklen, forekommer fænomenet kaldet total intern refleksion. Når dette sker, sker der ingen brydning, da hele lysstrålen reflekteres internt. Total intern refleksion finder kun sted, når der flyttes fra et medium med et højere brydningsindeks til et medium med et lavere brydningsindeks.
En anvendelse af total intern refleksion er ledningen af lys gennem den optiske fiber uden tab af energi. Takket være det kan vi nyde de høje dataoverførselshastigheder, der tilbydes af fiberoptiske netværk.
Et meget grundlæggende eksperiment for at være i stand til at observere fænomenet brydning består i at introducere en blyant eller en pen i et glas fyldt med vand. Som et resultat af lysbrydning ser den neddykkede del af blyanten eller pennen let brudt ud eller afviger fra den sti, som man kunne forvente, at den havde..
Du kan også prøve et lignende eksperiment med en laserpeger. Det er naturligvis nødvendigt at hælde et par dråber mælk i glasset vand for at forbedre laserlysets synlighed. I dette tilfælde anbefales det, at eksperimentet udføres under dårlige lysforhold for bedre at forstå lysstrålens sti..
I begge tilfælde er det interessant at prøve forskellige indfaldsvinkler og observere, hvordan brydningsvinklen varierer, når de ændres..
Årsagerne til denne optiske effekt skal findes i lysbrydning, der får billedet af blyanten (eller lysstrålen fra laseren) til at virke afvigende under vandet i forhold til det billede, vi ser i luften.
Lysets brydning kan observeres i mange situationer i vores dag til dag. Nogle har vi allerede navngivet, andre vil vi kommentere nedenfor.
En konsekvens af brydning er, at puljer ser ud til at være overfladiske, end de faktisk er..
En anden effekt af brydning er regnbuen, der opstår, fordi lys brydes ved at passere gennem de vanddråber, der er til stede i atmosfæren. Det er det samme fænomen, der opstår, når en lysstråle passerer gennem et prisme.
En anden konsekvens af lysbrydningen er, at vi observerer Solens solnedgang, når der er gået flere minutter, siden det faktisk skete..
Endnu ingen kommentarer