De ljusbrytning Det är det optiska fenomenet som uppstår när ljuset faller snett på separationsytan för två media med olika brytningsindex. När detta händer ändrar ljuset riktning och hastighet.
Brytning uppstår till exempel när ljus passerar från luft till vatten, eftersom detta har ett lägre brytningsindex. Det är ett fenomen som kan uppskattas perfekt i poolen när man observerar hur kroppens former under vatten tycks avvika från den riktning de borde ha.
Det är ett fenomen som påverkar olika typer av vågor, även om fallet med ljus är det mest representativa och det med mest närvaro i vårt dagliga liv..
Förklaringen till ljusbrytning erbjöds av den holländska fysikern Willebrord Snell van Royen, som inrättade en lag för att förklara den som har blivit känd som Snells lag..
En annan forskare som ägde särskild uppmärksamhet åt ljusbrytningen var Isaac Newton. För att studera det skapade han det berömda glasprismen. I prisma tränger ljus in genom en av dess ansikten och bryts ned och bryts ned i de olika färgerna. På detta sätt bevisade han genom fenomenet brytning av ljus att vitt ljus består av alla regnbågens färger..
Artikelindex
-Dessutom måste brytningsindex (n) för ett medium också beaktas, vilket är kvoten för ljusets hastighet i vakuum och ljusets hastighet i mediet..
n = c / v
I detta avseende bör man komma ihåg att ljusets hastighet i vakuum tar värdet 300.000.000 m / s.
Brytningsindex för ljus i några av de vanligaste medierna är:
Snells lag kallas ofta brytningslagen, men sanningen är att det kan sägas att brytningslagarna är två.
Den infallande strålen, den bryta strålen och normalen ligger i samma rymdplan. I denna lag, som också dras av Snell, gäller reflektionen också.
Den andra, brytningslagen eller Snells lag, bestäms av följande uttryck:
n1 sin i = ntvå sen r
Att vara n1 brytningsindex för mediet från vilket ljuset kommer; i infallsvinkeln; ntvå brytningsindex för mediet i vilket ljuset bryts; r brytningsvinkeln.
Från principen om minimitid eller Fermats princip kan både reflektionslagen och brytningslagarna härledas, vilket vi just har sett.
Denna princip bekräftar att den verkliga vägen följt av en ljusstråle som rör sig mellan två punkter i rymden är den som kräver minst tid att resa..
Några av de direkta konsekvenserna som härleds från föregående uttryck är:
a) Om ntvå > n1 ; sen r < sen i o sea r < i
Så när en ljusstråle passerar från ett medium med ett lägre brytningsindex till ett annat med ett högre brytningsindex, närmar sig den bryta strålen det normala.
b) Om n2 < n1 ; sin r> sin i eller r> i
Så när en ljusstråle passerar från ett medium med högre brytningsindex till ett annat med ett lägre index, flyttas den brytade strålen bort från det normala.
c) Om infallsvinkeln är noll är brytningsstrålens vinkel också noll.
En annan viktig konsekvens av Snells lag är det som kallas begränsningsvinkeln. Detta är namnet på infallsvinkeln som motsvarar en brytningsvinkel på 90º.
När detta händer rör sig den refrakterade strålen jämnt med separationsytan för de två medierna. Denna vinkel kallas också för kritisk vinkel.
För vinklar som är större än gränsvinkeln uppträder fenomenet som kallas total intern reflektion. När detta händer inträffar ingen brytning, eftersom hela ljusstrålen reflekteras internt. Total intern reflektion sker endast när man flyttar från ett medium med högre brytningsindex till ett medium med lägre brytningsindex.
En tillämpning av total intern reflektion är ledning av ljus genom den optiska fibern utan förlust av energi. Tack vare det kan vi njuta av de höga dataöverföringshastigheter som fiberoptiska nätverk erbjuder.
Ett mycket grundläggande experiment för att kunna observera brytningsfenomenet består i att införa en penna eller en penna i ett glas fullt av vatten. Som ett resultat av ljusbrytningen verkar den nedsänkta delen av pennan eller pennan något trasig eller avviker från den väg som man förväntar sig att den ska ha..
Du kan också prova ett liknande experiment med en laserpekare. Naturligtvis är det nödvändigt att hälla några droppar mjölk i glaset för att förbättra laserljusets synlighet. I det här fallet rekommenderas det att experimentet utförs under svagt ljus för att bättre uppskatta ljusstrålens väg..
I båda fallen är det intressant att prova olika infallsvinklar och observera hur brytningsvinkeln varierar när de ändras..
Orsakerna till denna optiska effekt måste hittas i ljusbrytningen som får bilden av pennan (eller ljusstrålen från lasern) att se ut som avvikande under vattnet med avseende på bilden vi ser i luften.
Ljusbrekningen kan observeras i många situationer i vår dag till dag. Några har vi redan nämnt, andra kommer vi att kommentera nedan.
En konsekvens av brytning är att pooler verkar vara grundare än de faktiskt är..
En annan effekt av brytning är regnbågen som uppstår eftersom ljus bryts genom att passera genom vattendropparna i atmosfären. Det är samma fenomen som uppstår när en ljusstråle passerar genom ett prisma.
En annan konsekvens av ljusbrytningen är att vi observerar Solens solnedgång när flera minuter har gått sedan det faktiskt hände..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.