Reflektion och refraktion av ljus

Reflektion och refraktion av ljus är två fysiska fenomen som en ljusstråle kan uppleva. I reflektion studsar ljusstrålen från en yta, medan refraktion ändrar ljusstrålen som passerar från ett medium till ett annat sin fortplantningsvinkel.

	Reflektion av ljus	Brytning av ljus
Definition	Optiskt fenomen där ljusstrålen studsar när den stöter på ett material.	Optiskt fenomen där ljusstrålen ändrar riktning när den passerar genom ett medium med olika densitet.
Komponenter (redigera)	Incident lightning Reflekterad stråle Reflekterande yta Normal linje Infallsvinkel Reflexvinkel	Incident lightning Brytad stråle Yta mellan media Normal linje Infallsvinkel Brytningsvinkel
Halv	Det förekommer i samma medium	Det förekommer på gränsen mellan två medier med olika densitet
Lagar	Det normala och incidenten och reflekterade strålar är i samma plan Infallsvinkel = reflektionsvinkel	Det normala och tillbudet och bryta strålarna är i samma plan Brytningsindex för medium 1 gånger sinus för infallsvinkeln är lika med brytningsindex för medium 2 gånger sinus för brytningsvinkel: n1. synd (αtvå) = ntvå. synd (αtvå)
Egenskaper	Ljusets fortplantning förändras inte Ljusvågens frekvens ändras inte Intensiteten hos den reflekterade strålen är lägre	Ljusutbredningens hastighet förändras. Det beror på medias brytningsindex.
Exempel	Kalejdoskop Solugn Speglar Pärlglans Solens gloria	Dubbel bild i akvarier Diskontinuerligt halm Refraktometri

Vad är ljusreflektion?

Reflektion av ljus är fenomenet som uppstår när vi känner att en ljusstråle studsar från en yta.
Det som faktiskt händer är att ljusstrålen returneras när den kolliderar med ett annat medium än det som rör sig, som skulle hända när en boll sparkas mot en vägg.

I reflektion av ljus kan du urskilja den ursprungliga strålen eller händelse blixtnedslag och strålen som returneras o reflekterad stråle. Vid den punkt där händelsen och reflekterade strålar möts dras en imaginär linje vinkelrätt mot ytan, känd som vanligt.

Mellan den infallande strålen och det normala bildas infallsvinkeln och mellan den normala och den reflekterade strålen bildas reflektionsvinkeln. Således beror riktningen i vilken ljus reflekteras på formen på den reflekterande ytan och riktningen för den infallande strålen..

Ljus har en vågfrekvens och en hastighet som är densamma i både den infallande strålen och den reflekterade strålen. Intensiteten för det reflekterade ljuset är dock lägre än det infallande ljuset..

Lagar om ljusreflektion

Lagarna om ljusreflektion förklarar förökningen av ljusstrålen när den återlämnas. Det finns två lagar:

• Första lagen: den infallande strålen, den normala mot den infallande ytan och den reflekterade strålen är i samma plan.

• Andra lagen: infallsvinkeln α och reflektionsvinkeln β är lika. Om infallsvinkeln är lika med 30 ° C är reflektionsvinkeln lika med 30 ° C. Om ljuset faller vinkelrätt är infallsvinkeln och reflektionsvinkeln lika med 0 ° C, så ljuset kommer att reflekteras och vända utbredningsriktningen..

Exempel på ljusreflektion

Reflektion av ljus förekommer i naturen i många situationer och med olika applikationer.

Solugn

På många ställen används solljus för matlagning genom solugnar, utformade med polerade böjda ytor som reflekterar och koncentrerar strålarna i ett litet område.
Det franska nationella centret för vetenskaplig forskning byggde en solugn i Odeillo för att studera materialens egenskaper i miljöer med hög soltemperatur. Denna ugn är baserad på koncentrationen av solstrålar genom reflektion och uppnår 1000 kilowatt per kvadratmeter..

Spegelbild

En spegel är en slät yta där ljusstrålar studsar och en bild bildas av reflektion av ljus. De vanligaste speglarna är plana speglar gjorda av en bit glas täckt på ena sidan med silver eller aluminiumnitrat..

Kalejdoskop

Ett kalejdoskop är ett optiskt instrument som består av ett rör med inre speglar och bitar av färgat glas. När kalejdoskopet roteras bildas figurer av olika mångfärgade mönster på grund av reflektion av ljus inuti leksaken.

Total inre reflektion

Total intern reflektion är en speciell reflektion som kan observeras i ädelstenar, såsom diamanter. I detta fall kommer ljuset in i diamanten med en sådan lutning att strålarna reflekteras inuti kristallen och studsar strålarna mot de inre ytorna.

Solens gloria

Ibland kan vi se en diffus cirkel som omger solen. Detta produceras genom reflektion av solljus på ytan av vattendropparna som flyter i atmosfären..

Vad är ljusets brytning?

Brytningen av ljus inträffar när ljus passerar från ett medium till ett annat. Det är fenomenet som förklarar varför ett rakt föremål ser böjt ut när vi lägger det i vatten. Ljusstrålen avböjs när den överförs till ett annat medium än det den kom ifrån.

Brytningen av ljus sker vid separationsytan för media med olika densitet såsom luft och vatten, eller luft och glas, vilket påverkar ljusets fortplantningshastighet. Avvikelsen från förökningsriktningen kommer att bli större ju större skillnaden i förökningshastigheten i de två medierna.

I ljusets brytning särskiljs den infallande strålen och den bryta strålen. Infallsvinkeln bildas mellan den infallande strålen och den normala linjen. Medan mellan brytstrålen och det normala bildas brytningsvinkeln.

Varje medium har en brytningsindex (n) vilket är förhållandet mellan ljusets fortplantningshastighet i vakuum (c) och ljusets fortplantningshastighet i det mediet (v):

n = c / v

Brytningsindex är omvänt proportionellt mot ljusets hastighet i mediet; ju högre brytningsindex, desto lägre fortplantningshastighet och vice versa. För glas, vatten och plast är det således större än 1; har inga enheter, eftersom det är ett samband mellan hastigheter.

Ljusbrytning kan ske samtidigt med reflektion. Till exempel, om ljus faller på en sida av ett glasblock reflekteras det och bryts vid glas-luftgränsen..

Brytningslagar (Snell-Descartes-lag)

Brytningslagarna förklarar hur detta fenomen uppstår. Det var fysikern och matematikern Christiaan Huygens som härledde dessa lagar som sammanfattas i:

• Första lagen: den infallande strålen på separationsytan av två medier, den normala mot ytan vid infallspunkten och den bryta strålen är i samma plan.
• Andra lagen: brytningsindex n₁ och n_två, infallsvinkeln α₁ och brytningsvinkeln α_två är relaterade av följande uttryck:

n₁. synd (α_två ) = n_två. synd (α_två)

När ljuset infaller vinkelrätt (infallsvinkeln lika med 0) finns det ingen avböjning av ljuset, det vill säga infallande strålen följer sin linjära väg.

Exempel på ljusbrytning

Ljusbrekningen förklarar många av de fenomen vi möter i vårt dagliga liv. Låt oss se några exempel.

Det diskontinuerliga halmen

När ett rakt föremål, såsom en penna eller sugrör, placeras i ett glas vatten eller annan vätska verkar det gå sönder.

Dubbel bild i vattentankar

Vatten har ett annat brytningsindex än luft. Därför kan vi se mer än en bild när vi ser föremål eller varelser i ett akvarium..

Refraktometri

Brytningsindex för ett ämne används för att indikera koncentrationen av vissa föreningar. För detta används ett instrument som kallas refraktometer, där några droppar av lösningen placeras på en prismatisk yta och brytningsvinkeln mäts..

Du kanske också är intresserad av naturfenomen.