Załamanie światła
![](https://steemitimages.com/640x0/https://wallpapercave.com/wp/y0CeSA8.png)
Światło nazywa się częścią całego spektrum fal elektromagnetycznych propagujących się w przestrzeni zaburzeń pola elektrycznego i magnetycznego. Widmo falowe zakresu elektromagnetycznego rozciąga się od fal radiowych dla promieniowania gamma wychwytywanego przez ludzkie oczy od około 400 nm do 750 nm ( Niutonometr ). Prędkość światła w próżni jest taka sama dla wszystkich długości fali i wynosi około 300 000 km / s.
W każdym ośrodku prędkość światła jest mniejsza niż w próżni. Ponadto w określonym centrum materiału zależy od długości fali - im wyższa długość fali, tym wyższa prędkość. Światło to nie tylko fala elektromagnetyczna. Jest to również strumień cząstek zwanych fotonami. Założenia optyki geometrycznej mówią, że w jednorodnych, nie rozpraszających i przezroczystych centrach fale elektromagnetyczne rozprzestrzeniają się w liniach prostych. Zachowanie wiązki światła na granicy dwóch centrów będzie zarówno odbite od powierzchni dzielącej oba centra, jak i załamane przy przejściu do drugiego centrum.
![](https://steemitimages.com/640x0/http://www.thestargarden.co.uk/Images/Reflection-diagram.jpg)
Prawo odbicia mówi, że światło (fala) padające na granicę dwóch ośrodków jest odbijane, pozostając w środku, w którym się rozprzestrzenia. Kąt odbicia jest równy kątowi padania, w którym kąty padania i odbicia leżą w jednej płaszczyźnie. Jak pokazano na powyższej grafice, kąt θi będzie równy kątowi θr. Warto zwrócić uwagę na fakt, że zarówno kąt padania, jak i odbicie są liczone od wartości normalnej, a nie od powierzchni ograniczającej centra.
Typowe, najbardziej znane odbicie występuje, gdy drugie medium w ogóle nie jest przepuszczalne dla światła. Jeśli dodatkowo w tym drugim ośrodku światło nie zostanie zaabsorbowane, cała wiązka zostanie odbita. W ten sposób otrzymujemy lustro. Obiekty o nierównej powierzchni, na które pada równoległa wiązka światła, rozpraszają światło we wszystkich kierunkach.
![](https://steemitimages.com/640x0/https://www.sciencelearn.org.nz/system/images/images/000/000/046/embed/Lake-reflection20150805-30600-1t8rqoj.jpg?1522292063)
Mówiąc o zjawisku załamania światła, możemy stwierdzić, że zmiana kierunku promieni świetlnych podczas zapadania się nie jest przypadkowa. Opisuje to prawo załamania światła, zwane czasem prawem Snelliusa.
Krótko mówiąc, jeśli światło przechodzi z jednego centrum do drugiego, na przykład z powietrza do wody, załamuje się na granicy centrów. Wraz ze zmianą środka zwykle zmienia się kierunek światła.
![](https://steemitimages.com/640x0/https://cdn.steemitimages.com/DQmdKUHWjqBNi3Y7gEVHDYBS6cse9oYsdbYSswCuusyKXQk/gggg.png)
Prawo załamania światła łączy dwa kąty - kąt padania na powierzchnię ograniczający dwa centra i kąt załamania powstający, gdy promień mija granicę i zaczyna się propagować w drugim środku.
Prezentację tej zależności można opisać matematycznie, gdzie:
![](https://steemitimages.com/640x0/http://fizyka.uniedu.pl/wp-content/uploads/2016/11/2-2.png)
α - kąt padania.
β - kąt załamania światła.
v1 - prędkość propagacji światła w centrum I.
v2 - prędkość propagacji światła w centrum II.
n1 - bezwzględny współczynnik załamania światła ośrodka I.
n2 - bezwzględny współczynnik załamania światła ośrodka II.
Jednym z głównych czynników różniących całkowite odbicie światła od jego załamania jest gęstość optyczna materiału, na którym oddziałuje. Jeśli gęstość środka, w którym pada światło, jest większa niż w miejscu, w którym pada, kąt zerwania jest większy i odwrotnie.
Załamanie światła powoduje szereg interesujących efektów - w tym iluzję „rozbicia” łyżeczki herbaty umieszczonej w szklance, niewłaściwej lokalizacji dna jeziora, gdy patrzymy na nią z brzegu. Załamanie światła służy do budowy soczewek używanych w okularach, obiektywach kamer, teleskopach i innych urządzeniach optycznych.
- z powietrza do wody
- z wody do powietrza
- ze szkła do powietrza
- z powietrza do szkła
- od gęstszej warstwy powietrza do cieńszej
Zjawisko to można również znaleźć w różnych odniesieniach kulturowych. Obraz, który pokazuje wiązkę białego światła uderzającego w trójkątny pryzmat i dzielącego się na komponenty ( tęcza ), został umieszczony na albumie studyjnym „Dark Side of the Moon” z 1973 roku wydanym przez brytyjską grupę Pink Floyd, który był wyraźnie zainspirowany tym zjawiskiem.
![](https://steemitimages.com/640x0/https://cdn.steemitimages.com/DQmQMNz4jKUpPQBjmaMWvwJ7XQA5KhpuPfof9t1zJWiuXNi/bear.png)
![](https://steemitimages.com/640x0/http://www.animations.physics.unsw.edu.au/light/geometrical-optics/images/mike_optics_of_wineglass.jpg)
Warto dość ściśle powiązać załamanie światła ze zmianą ośrodka, ponieważ istnieje podobne zjawisko optyczne czyli, ugięcie światła. Ugięcie ma inną naturę ( występuje w jednym ośrodku ) i przebiega inaczej, więc pomieszanie tych zjawisk byłoby poważnym błędem.
Odniesienia:
[1] http://fizyka.ur.krakow.pl/cwicz41.pdf
[2] http://www.fizykon.org/optyka/optyka_geometryczna_prawo_zalamania_swiatla.htm
[3] http://wh.agh.edu.pl/wp-content/uploads/2018/06/Met-Fiz-2.-1-Zjawiska-optyczne-plansze.pdf
[4] https://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-3/Reflection,-Refraction,-and-Diffraction
!tipuvote 1
This post is supported by @tipU upvote funded by @grecki-bazar-ewy :)
@tipU voting service: instant, profitable upvotes + profit sharing tokens | For investors.
Twój post został podbity głosem @sp-group-up oraz głosami osób podpiętych pod nasz "TRAIL" o łącznej mocy ~0.17$. Zasady otrzymywania głosu z traila @sp-group-up znajdziesz w ostatnim raporcie tygodniowym z działalności @sp-group, w zakładce PROJEKTY.
@michalx2008x
Chcesz nas bliżej poznać? Porozmawiać? A może chcesz do nas dołączyć? Zapraszamy na nasz czat: https://discord.gg/rcvWrAD