Оптични средства, които взаимодействат със светлината може да се класифицира като прозрачен, непрозрачен и полупрозрачен. Прозрачните средства са тези, които позволяват преминаването на светлина без да се случи разпръскване. Полупрозрачните медии от своя страна са тези, които позволяват преминаването на светлината, но по неравномерен начин, така че да не можем да виждаме ясно през тях. От друга страна, непрозрачните среди са тези, в които светлината не може да проникне, а само отражение и поглъщане на светлина.
прозрачни носители
С прости думи, прозрачните среди са тези, които светлината може да премине по правилна траектория, без големи вариации в посоката или значителна загуба на светимост.
Прозрачните медии имат същото показател на пречупване във цялото им съдържание, освен това, когато преминават през тях, лъчите на светлината правят това по такъв начин, че да не се разпръскват. Друга важна характеристика на тези среди е, че светлинните лъчи, които преминават през тях, се подчиняват на законвСнел, показано по-долу:
Законът на Snell свързва средите с различни показатели на пречупване по ъгли на падане и пречупване.
Какво е разсейване на светлината? НА разпръскване това е оптичен феномен характеризира се с отделяне на светлината в оптични среди, които не са идеално прозрачни, но имат "гранули" (малки кристални структури) с подобни размери дължинаввълна на светлината, която пада върху лицата им. Други фактори, като структурни дефекти или нередности в позициите на атоми, също може да направи средно по-малко прозрачно.
Вие оптични носители са квалифицирани като прозрачен според дължината на вълна на светлината, която преминава през тях, пример за това е стъклото, като тези, използвани в оранжериите: те позволяват преминаването на видима светлина, но не че инфрачервено бягство навън. По този начин казваме, че тези материали са прозрачни за видимата светлина, но непрозрачензаинфрачервената.
Както беше казано, физическото свойство, което определя прозрачността на оптичната среда, е връзка между размерите на кристални структури които го съставят с размера на дължината на електромагнитна вълна - ако тези размери са от един и същ порядък, ще се получи разсейване на светлината. Следователно видимата светлина, чиито дължини на вълните са в микронна скала (10-6 m), ще премине през оптична среда без дисперсия само ако кристалните структури на тази среда са по-малки от 10-6 м.
Вижсъщо:Разберете защо ядрените реактори излъчват светлина: ефектът на Черенков
На микроскопично ниво прозрачността на оптичната среда е пряко свързана с нивавенергия на твоя електрони. Ако разликата между тези енергийни нива е различна от енергията, която се носи от фотоните на светлината, то светлината няма да се абсорбира, с други думи, въпросната оптична среда ще бъде прозрачна за тази честота от светлина.
Примери за прозрачни носители
Нека разгледаме няколко примера за прозрачни оптични носители:
Вакуум: Въпреки че се характеризира като регион, където няма присъствие на материя, възможно е да прехвърляте енергия през вакуум, така че можем да я разглеждаме като среда. В този смисъл вакуумът е единствената идеално прозрачна среда;
Стъклена чаша: Повечето стъкла имат голяма прозрачност, тъй като частиците, които го съставят, са по-малки от дължината на вълната на видимата светлина;
Атмосферният въздух: Макар и прозрачен за най-видимата светлина, атмосферен въздух не е напълно прозрачен за синьо и виолетово, точно като водата. Този ефект обаче се наблюдава само когато погледнем голямо разширение на тази среда, например в дълбоко езеро или когато погледнем нагоре и видим синьо небе. Синият цвят на небето е свързан с разпръскванеот светлина от присъстващите там молекули.
Вижсъщо:Колко бърза е светлината? Разберете каква е скоростта на светлината в различните носители
полупрозрачна среда
По много опростен начин, полупрозрачни носители позволи настриймингдавасветлина, обаче с лоша острота. За разлика от прозрачните среди, полупрозрачните среди имат различни показатели на пречупване вътре. Когато светлината преминава през тях, нейната траектория е неправилна, така че когато се опитваме да видим някакъв обект, разположен зад полупрозрачна среда, виждаме много изкривено изображение.
Примери за полупрозрачни среди
Вижте няколко примера за полупрозрачни носители:
Гравирано стъкло: позволява частично преминаване на светлината. Не можем обаче да видим в детайли обектите зад него;
Найлонов плик: пресича се от светлина, но не можем да видим предмети зад нея;
Пергаментова хартия: той ни позволява да виждаме обекти зад него, когато са поставени много близо до средата, като по този начин намалява разсейването на светлината;
Мъгла: през него можете да видите светлината на фаровете на автомобила, но не е възможно да се определи ясно силуета на автомобила, например.
Вижте също:Замисляли ли сте се как работи черната светлина? Щракнете и разберете!
непрозрачна среда
непрозрачната среда не позволявайте пропускането на светлина вътре. Когато светлината удари интерфейса на непрозрачна среда, тя може да пострада редовно или дифузно отражение, както се случва на повърхностите на a дървесна кора това е огледало, съответно.
В случая на дървесна кора няма пропускане на светлина, а по-скоро дифузно отражение: ние не можем да се видим, когато гледаме повърхността му, въпреки че го виждаме. В случая с огледалото няма пропускане на светлина, но ние можем да видим нашето отражение, поради което казваме, че е настъпило редовно отражение.
знам повече: Класификация на вълните: природа, посока на разпространение и посока на вибрациите
НА непрозрачност на среда се отнася до разстоянието, което светлината трябва да измине в среда, интензивността на светлината, плътността на средата и свойство, наречено коефициентвсмекчаванеот тестени изделия, по отношение на това колко голямо е съоръжението за светлина да проникне в тази среда.
Примери за непрозрачни медии
Нека разгледаме някои примери за непрозрачни носители:
дърво: Когато гледаме парче дърво, не е възможно да видим какво е зад него, затова казваме, че тази среда е непрозрачна за видимата светлина;
Бетон: Подобно на дървото, бетонът не позволява на видимата светлина да премине, като я отразява неравномерно и я абсорбира;
Метали: Когато се полира, метали отразява редовно светлината и я абсорбира.
От М.е Рафаел Хелерброк
Учител по физика
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transparentes-translucidos-opacos.htm