Elementi, zakoni in eksperimentirani svetlobni refrakcijski elementi

The Svetlobna refkcija Optični pojav se pojavi, ko svetloba poševno vpliva na ločitveno površino dveh medijev z drugačno hitrostjo loma. Ko se to zgodi, svetloba spremeni svojo smer in hitrost.

Refrakcija se pojavi na primer, ko svetloba prehaja iz zraka v vodo, saj ima nižji indeks loma. To je pojav, ki ga je mogoče popolnoma videti v bazenu, pri čemer opazuje, kako se zdi, da se telesne oblike pod vodo oddaljuje glede na smer, ki bi jo morali imeti.

ATOMA [CC do 2.5 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/2.5)]

To je pojav, ki vpliva.

Pojasnilo za lom svetlobe je ponudil nizozemski fizik Willebrord Snell Van Royen, ki je ustanovil zakon, ki je razložil, ki je postal znan kot Snell Law.

Drugi od znanstvenikov, ki so posebno pozornost posvetili loma svetlobe, je bil Isaac Newton. Da bi ga preučil, ustvaril znamenito stekleno prizmo. V prizmi jo svetloba prodre skozi enega od njegovih obrazov, lomi in razpade v različnih barvah. Tako je skozi pojav loma svetlobe dokazal, da je bela svetloba sestavljena iz vseh barv mavrice.

[TOC]

Elementi loma

Glavni elementi, ki jih je treba upoštevati pri preučevanju loma svetlobe. -Refraktivni žarek, ki je žarek, ki prečka medij, spreminja njegovo smer in hitrost. -Običajna črta, ki je namišljena črta, pravokotna na ločitveno površino obeh medijev. -Vpadni kot (i), ki je opredeljen kot kot, ki tvori vpadni žarek z običajnim. -Kot refrakcije (R), ki je opredeljen kot kot, ki tvori normalno s prelomnim žarkom.

-Poleg tega je treba upoštevati tudi indeks loma (n) medija, ki je razmerje med hitrostjo svetlobe v vakuumu in hitrost svetlobe na sredini.

Lahko vam služi: svetlobna telesa: značilnosti in kako ustvarjajo svojo svetlobo

N = c/v

V zvezi s tem si je treba zapomniti, da hitrost svetlobe v vakuumu prevzame vrednost 300.000.000 m/s.

Indeks refrakcije svetlobe v različnih medijih

Indeksi refrakcije svetlobe v nekaterih najpogostejših medijih so:

Zakoni o loma

Pogosto se sklicuje na Snellov zakon kot zakon loma, resnica pa je, da lahko rečemo, da sta zakoni refrakcije dva.

Prvi zakon refrakcije

Incident žarek, lomni in običajni žarek so v isti ravnini prostora. V tem zakonu, ki ga odšteje tudi Snell, se uporablja tudi razmislek.

Drugi zakon refrakcije

Drugi zakon loma ali zakona Snell je določen z naslednjim izrazom:

n₁ greh i = n₂ greh r

Biti n₁ indeks loma okolja, iz katerega prihaja svetloba; in kot vpadni kot; n₂ indeks loma medija, v katerem se svetloba lomi; r kot refrakcije.

Josel7 [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Načelo fermata

Iz načela najmanjšega časa ali načela Fermata lahko sklepamo tako zakone razmišljanja kot zakone loma, kar smo pravkar videli.

To načelo navaja, da je prava usmeritev, ki sledi žarku svetlobe, ki se premika med dvema točkama prostora, ena, ki zahteva najkrajši čas za potovanje.

Posledice Snellovega zakona

Nekatere neposredne posledice, ki jih sklepamo iz prejšnjega izraza, so:

a) Da n₂ > n₁ ; greh r < sen i o sea r < i

Vam lahko služi: brezplačni diagram telesa

Torej, ko svetloba strele prehaja iz medija z nižjim indeksom loma do drugega z večjim indeksom loma, se refraktivni žarek približa normalnemu.

b) DA N2 < n₁ ; sin r> sen i ali r> i

Torej, ko svetloba strele prehaja iz medija z večjim indeksom loma do drugega z manjšim indeksom, se lovljeni žarek oddalji od običajnega.

c) Če je vpadni kot ničen, je tudi kot loma.

Omejitev in skupni notranji razmislek

Druga pomembna posledica Snellovega zakona je tisto, kar je znano kot mejni kot. Temu pravimo kot vpadni kot, ki ustreza kotu 90 ° loma.

Ko se to zgodi, se lovljeni žarek zaletava z ločevalno površino obeh medijev. Ta kot se imenuje tudi kritični kot.

Za kote nad mejnim kotom se pojavi pojav, imenovan Skupni notranji odsev. Ko se to zgodi, ni loma, saj se celoten žarek svetlobe odraža notranje. Skupni notranji odsev se zgodi šele, ko gre iz medija z indeksom refrakcije, večjega od medija z nižjimi indeksi loma.

Uporaba skupnega notranjega odseva je prevodnost svetlobe skozi optična vlakna, ne da bi se izgubili z energijo. Zahvaljujoč njej lahko uživamo v visokih hitrostih prenosa podatkov, ki jih ponujajo optična omrežja vlaken.

Poskusi

Zelo osnovni eksperiment, ki ga lahko opazujemo pojav loma. Zaradi loma svetlobe se del potopljenega svinčnika ali peresa zdi nekoliko pokvarjen ali odstopan glede na usmeritev, ki bi jo pričakovali.

Velual [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Prav tako lahko poskusite narediti podoben eksperiment z laserskim kazalcem. Seveda je treba v kozarec vode vliti nekaj kapljic mleka, da izboljšate vidljivost laserske svetlobe. V tem primeru je priporočljivo, da se eksperiment izvede v slabi svetlobi, da bolje cenite usmeritev žarka svetlobe.

Vam lahko služi: bela luknja: zgodovina, teorija in kako se oblikuje

V obeh primerih je zanimivo preizkusiti različne kote pojavnosti in upoštevati, kako se v skladu s temi razlikuje refrakcijo.

Vzroki 

Vzroke tega optičnega učinka je treba iskati pri loma svetlobe, ki povzroči, da se slika svinčnika (ali laserskega svetlobnega žarka) pojavi pod vodo, ki je odstopana glede na sliko, ki jo vidimo v zraku.

Refrakcija svetlobe na dan -na dan

Refrakcija svetlobe si lahko ogledate v številnih situacijah našega dne v dan. Nekateri so jih že poimenovali, drugi pa so povedali spodaj.

Posledica loma je, da se zdi, da so bazeni manj globoki, kot so v resnici.

Drug učinek loma je mavrica, ki se pojavi, ker se svetloba lomi med prečkanjem kapljic vode, ki so prisotne v atmosferi. To je isti pojav, ki se zgodi, ko žarek svetlobe prečka prizmo.

Druga posledica loma svetlobe je, da opazujemo sončni sončni zahod, ko je minilo nekaj minut, saj se je res zgodilo.

Reference

1. Svetloba (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 14. marca 2019, od.Wikipedija.org.
2. Burke, John Robert (1999). Fizika: narava stvari. Mexico City: International Thomson Editors. 
3. Skupni notranji odsev (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 12. marca 2019, od.Wikipedija.org.
4. Svetloba (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 13. marca 2019, od.Wikipedija.org.
5. Lekner, John (1987). Teorija razmišljanja, elektromagnetnih in delnih valov. Springer.
6. Refrakcija (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 14. marca 2019, od.Wikipedija.org.
7. Crawford jr., Frank s. (1968). Valovi (Berkeley Physics Tečaj, Vol. 3), McGraw-Hill.