Για να κατανοήσουμε καλύτερα ποιο μοντέλο χρησιμοποιείται για την κατανόηση της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός, πρέπει να επιστρέψουμε λίγο στην ιστορία. Αν και ο Γαλιλαίος και ο Ισαάκ Νεύτωνα, βασισμένοι στη μηχανική, ήταν σε θέση να εξηγήσουν τόσο απλές όσο και περίπλοκες κινήσεις (όπως, από παράδειγμα, η κίνηση των πλανητών), αρκετοί επιστήμονες, στα τέλη του 19ου αιώνα, ήθελαν να εξηγήσουν τα φυσικά φαινόμενα με βάση μόνο ένα θεωρία.
Ο κινητική-μοριακή θεωρία, με βάση τη διατήρηση της ορμής, μια έννοια στη μηχανική, ερμήνευσε μικροσκοπικά φαινόμενα που σχετίζονται με την κίνηση των μορίων. Ως εκ τούτου, θεωρήθηκε ότι τα γεγονότα που σχετίζονται με το φως θα μπορούσαν να εξηγηθούν από ένα θεωρητικό μοντέλο βασισμένο στη μηχανική.
Με βάση αυτές τις αρχές, ο Νεύτωνας παρουσίασε το μοντέλο σωματικό φως. Το μοντέλο που πρότεινε ο Newton ήταν αρκετά ικανοποιητικό, καθώς μπόρεσε να εξηγήσει ικανοποιητικά τα φωτεινά φαινόμενα που μέχρι τότε ήταν γνωστά μόνο στους επιστήμονες.
Το μοντέλο του Νεύτωνα θεώρησε ότι το φως αποτελείται από
Η αρχή της ανεξαρτησίας των ακτίνων φωτός εξηγήθηκε καλά από το μοντέλο του φωτός. Λαμβάνοντας υπόψη την ύπαρξη ελαφρών σωμάτων, δύο ακτίνες φωτός τέμνονται επειδή είναι δύσκολο για τα σωματίδια σε μια δέσμη να συγκρούονται με σωματίδια στην άλλη δέσμη.
Το σωματικό μοντέλο του φωτός εξηγεί επίσης το μοντέλο διάχυτης ανάκλασης του φωτός. όταν ο σωματίδια που συνθέτουν το φως συγκρούονται με μια επιφάνεια, υπακούουν στους νόμους της αντανάκλασης. Ωστόσο, καθώς η επιφάνεια είναι ανώμαλη, τα ανακλώμενα σωματίδια διαδίδονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, αιτιολογώντας γιατί η ανάκλαση είναι διάχυτη.
Σε μια αδιαφανή ή σκοτεινή επιφάνεια συλλογής, τα σωματίδια φωτός δεν αντανακλούν ούτε μεταδίδονται, απορροφώνται από τον συλλέκτη, θερμαίνοντάς το. Σε αυτήν την περίπτωση, τα ελαφριά σωματίδια, όταν συγκρούονται με την μη στιλβωμένη επιφάνεια της συλλεκτικής πλάκας, μεταφέρουν ενέργεια στα μόρια της πλάκας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα υλικά που αντανακλούν καλά το φως ουσιαστικά δεν θερμαίνονται όταν δέχονται δέσμη φωτός.
Το σωματικό μοντέλο εξηγεί επίσης τη διάθλαση του φωτός. Σύμφωνα με τον Νεύτωνα, η αλλαγή στην κατεύθυνση της διάδοσης του φωτός, ή μάλλον, των ελαφρών σωμάτων, οφείλεται στην ύπαρξη δυνάμεων. Σε αντανάκλαση, τα πτώματα απωθήθηκαν από μια απωστική δύναμη που προέρχεται από την ανακλώσα επιφάνεια. Σε διάθλαση, αυτά τα πτώματα προσελκύθηκαν στο άλλο μέσο. Έτσι, εάν η κατεύθυνση της πρόσπτωσης ήταν λοξή, η δράση της ελκυστικής δύναμης που ασκείται από το μέσο στα ελαφριά σωματίδια θα άλλαζε την κατεύθυνση διάδοσης.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Φως ως σωματίδιο". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/luz-como-particula.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.
