Lom světladávásvětlo je fenomén spočívající ve změně rychlost šíření elektromagnetické vlny, když prochází různými optickými médii. Během lom světla, délka mávat světelných změn, zatímco vaše frekvence Zůstává konstantní. Lom může, ale nemusí být doprovázen a změnanasměr šíření světla.
Dívej setaky:Nejúžasnější optické jevy přírody
Úvod do lomu světla
THE lom světla nastane, když světlo protíná rozhraní mezi dvěma optická a transparentní médiajako vzduch a voda. Když k tomu dojde, rychlostvpropagacedávásvětloZměny, protože tato rychlost závisí na charakteristice každého volaného optického média indexvlom světlaabsolutní.
Absolutní index lomu je a velikostbezrozměrný, tj. množství, které nemá žádnou měrnou jednotku, vypočtenou poměrem mezi rychlost světla ve vakuu a rychlost světla v tomto médiu.
Ne - index lomu
C - rychlost světla ve vakuu (c ≈ 3.0.108 slečna)
proti - rychlost světla uprostřed (m / s)
Čím vyšší je index lomu média, tím nižší je rychlost světla
-lispready uvnitř toho, jinými slovy, říkáme, že střed je více zdrženlivý. Protože neexistuje žádné optické médium, ve kterém by světlo prošlo rychleji než ve vakuu, je absolutní index lomu vždy větší nebo roven 1.Zkontrolujte index lomu některých známých optických médií v následující tabulce:
optické médium |
Index lomu |
Atmosférický vzduch (25 ° C) |
1,00029 |
Voda (25 ° C) |
1,33 |
Ethylalkohol |
1,36 |
stolní sůl |
1,54 |
Glycerol |
1,90 |
Akryl |
1,49 |
diamant |
2,42 |
Přečtěte si také: Objevy fyziky, k nimž došlo při nehodě
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Lom světla a jeho vlastnosti
THE lom světladávásvětlo vždy nastane, když relativní index lomu mezi dvěma prostředky je odlišnýze dne 1.. Vzorec pro relativní index lomu je uveden níže, poznámka:
Ne1,2 - relativní index lomu média 1 a 2;
Ne1 a ne2 - index lomu média zdroje světla a média cíle světla;
proti1 a ty2 - rychlost šíření světla v médiu, ve kterém světlo vychází a kde se ponoří.
Na rozdíl od absolutního indexu lomu, který měří vztah mezi rychlostí světla v tomto médiu a rychlostí světla ve vakuu, Relativní index lomu měří vztah mezi rychlostí šíření světla ve dvou médiích a proto může nabývat hodnot větší nebo menší než 1.
Změna rychlosti světla procházejícího z média 1 do média 2 může způsobit vznik bočního posunutí světelného paprsku. K této změně dojde, pokud dotyčný světelný paprsek zasáhne kolmo na povrch (90 °), ve stejném směru jako rovnýnormální plánu. Normální čára se zase používá jako reference pro měření úhly dopadu a lom světla, jak je znázorněno na následujícím obrázku:
θi a θr – úhly dopadu a lomu
Ne1 a ne2- index lomu média 1 a 2
Další důležitý fakt o lomu světla se týká závislost mezi index lomu a světelná frekvence incident. Změna rychlosti světla závisí mimo jiné na „barvě“ světla: čím vyšší je frekvence světelné vlny, tím nižší je absolutní index lomu média. Proto bílé světlo rozptýlené ve vícebarevných pásech při průchodu hranolem: každá z jeho složek má specifický index lomu, což způsobí, že každá z nich podstoupí specifickou změnu směru. Chcete lépe porozumět různým frekvencím světla? Přístup k našemu textu: elektromagnetické spektrum.
Zákony lomu
Jakmile budeme znát hlavní pojmy lomu, můžeme pochopit, jak zákony lomu:
→ 1. zákon lomu
THE první zákon lomu uvádí, že světelné paprskyincident a lomený, stejně jako normální čára, jsou rovné koplanární, tj. musí být obsaženy ve stejné rovině.
→ 2. zákon lomu - Snell-Descartesův zákon
THE druhý zákon lomu, také známý jako Snell-Descartův zákon, se používá k výpočtu Objížďkahranatý lomený paprsek světla. Podle tohoto zákona je poměr mezi sinusy úhlů dopadu a lomu roven poměru mezi rychlostmi světla v dopadajícím a lomeném prostředí. Vzorec pro druhý zákon lomu je uveden níže, poznámka:
Vyřešená cvičení na lom světla
Otázka 1) Určete absolutní index lomu optického média, ve kterém se světlo šíří rychlostí 2.4.108 slečna.
Data: c = 3.0.108 slečna
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2,50
e) 1,45
Šablona: Písmeno C. K vyřešení cvičení použijeme vzorec absolutního indexu lomu:
Otázka 2) Paprsek světla, který pochází z média, jehož rychlost šíření je 1,5.108 m / s dopadá na rozhraní jiného optického média, ve kterém se světlo šíří rychlostí 2.0.108 slečna. Vypočítejte relativní index lomu mezi těmito optickými médii.
a) 1,33
b) 1,40
c) 0,72
d) 2.57
e) 0,63
Šablona: Písmeno a. Použijeme vzorec indexu relativního lomu:
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
HELERBROCK, Rafaeli. „Lom světla“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.