Какво представлява пречупването на светлината?
Пречупването на светлината е, когато светлинната вълна преминава от една материална среда в друга при разпространение, след което има незабавна промяна в нейната посока и скорост. Това е процес, свързан с отражението на светлината и може да се прояви едновременно.
Светлината може да се разпространява в материални среди като вакуум, вода, въздух, диамант, стъкло, кварц, глицерин и всякакви прозрачни или полупрозрачни материали. Във всяка среда светлината се разпространява с различна скорост.
Има пречупване на светлината, когато например тя преминава от въздух към вода, при което ъгълът и скоростта на изместване варират.
Във всеки феномен на пречупване на светлината участват следните елементи:
- инцидентна мълния: лъч светлина, който достига повърхността между двете среди;
- пречупен лъч: лъч, който се отклонява, когато светлинната вълна преминава през повърхността;
- нормална линия: въображаема линия, перпендикулярна на повърхността, установена от точката, където двата лъча съвпадат;
- ъгъл на падане: ъгъл, който възниква между падащия лъч и нормалната линия. Изразява се със символа θ1;
- ъгъл на пречупване: е ъгълът, който възниква между пречупения лъч и нормалната линия. Изразява се със символа θ2.
Пречупване на светлината
Скоростта на светлината във всяка среда се определя от величина, наречена показател на пречупване. Индексът на пречупване на тези материални среди се определя чрез изчисляване на връзката между скоростта на светлината във вакуум и скоростта на въпросната среда. Формулата за изчисляване на показателя на пречупване е:
Когато въведем чаена лъжичка в чаша чай, можем да видим, че тя е разделена. Това е ефект на пречупване на светлината, който създава тази оптична илюзия.
Същото явление се случва, когато поставим молив или сламка във водата. Илюзията е, че те са огънати поради пречупването на светлината.
дъга
Дъгата се получава от пречупването на светлината, когато преминава през малки капки вода, окачени в атмосферата. Светлината, когато навлиза в тази зона, се разлага и генерира цветния ефект.
Вижте също: Дъга
Ореоли от слънчева светлина
Това е феномен, подобен на дъгата и се среща в някои части на земното кълбо или при много специфични атмосферни условия. Това се случва, когато в тропосферата се натрупват ледени частици, които пречупват светлината и я разлагат, което прави възможно различаването на пръстен от цветове около източника на светлина.
Пречупена светлина в диамант
Диамантите също са способни да пречупват светлината, разделяйки я на множество цветове.
Лещи и лупи
Както лупите, така и лещите, които използваме, се основават на принципите на пречупване на светлината, тъй като те трябва да улавят светлината и да деформират изображението, така че то да може да бъде интерпретирано от окото.
Слънчеви лъчи в морето
Можем да видим как слънчевата светлина променя ъгъла и скоростта си и се разсейва, когато навлиза в морето през повърхността.
Светлина през витраж
Пречупването на светлината се случва и през очила или кристали, които филтрират светлината и я дифузират в околната среда.
Отражение и пречупване на светлината
Отражение на светлината
Отражението и пречупването на светлината са свързани, макар и различни процеси. Отражението на светлината се състои от неговото отскачане, когато удари повърхност или интерфейс, който разделя две различни среди. Например отражението на пейзаж в езеро или на лице в огледалото са явления на отражение на светлината.
Вместо това пречупването на светлината се получава, когато светлината премине през повърхността, която разделя две среди, за да продължи разпространението си. Докато прониква във втората материална среда, светлинният лъч ще променя ъгъла и скоростта.
