Murdumineannabvalgus on nähtus, mis seisneb muutumises levimiskiirus elektromagnetlaine, kui see läbib erinevaid optilisi kandjaid. Jooksul murdumine, pikkus Laine valguse muutustest, samas kui teie sagedus jäänused pidev. Murdumisega võib kaasneda või mitte muutuskellsuund valguse levimisest.
Vaataka:Looduse kõige hämmastavamad optilised nähtused
Sissejuhatus valguse murdumisse
THE murdumine tekib siis, kui valgus ületab kahe vahelise liidese optiline ja läbipaistev kandjanagu õhk ja vesi. Kui see juhtub, kiirusaastalpaljundamineannabvalgusmuudatused, kuna see kiirus sõltub iga nn optilise keskkonna omadustest indeksaastalmurdumineabsoluutne.
Absoluutne murdumisnäitaja on a ülevusmõõtmeteta, see tähendab, et suurus, millel puudub mõõtühik, arvutatuna mõõtühiku vahel valguse kiirus vaakumis ja valguse kiirus selles keskkonnas.
ei - murdumisnäitaja
ç - valguse kiirus vaakumis (c ≈ 3.0.108 Prl)
v - valguse kiirus keskel (m / s)
Mida suurem on keskkonna murdumisnäitaja, seda aeglasem on valguse kiirus
kuilevib selle sees, teisisõnu, ütleme, et keskosa on rohkem murdev. Kuna pole optilist keskkonda, kus valgus liiguks kiiremini kui vaakumis, on absoluutne murdumisnäitaja alati suurem või võrdne 1.Kontrollige allpool olevast tabelist mõne teadaoleva optilise andmekandja murdumisnäitajat:
optiline keskkond |
Murdumisnäitaja |
Atmosfääriõhk (25 ° C) |
1,00029 |
Vesi (25 ° C) |
1,33 |
Etüülalkohol |
1,36 |
lauasool |
1,54 |
Glütseriin |
1,90 |
Akrüül |
1,49 |
Teemant |
2,42 |
Loe ka: Füüsika avastused, mis juhtusid juhuslikult
Ärge lõpetage kohe... Pärast reklaami on veel rohkem;)
Valguse murdumine ja selle omadused
THE murdumineannabvalgus tekib alati siis, kui suhteline murdumisnäitaja kahe vahendi vahel on erinevad1-st. Suhtelise murdumisnäitaja valem on toodud allpool, pange tähele:
ei1,2 - söötme 1 ja 2 suhteline murdumisnäitaja;
ei1 ja mitte2 - vastavalt valgusallika ja valguse sihtkeskkonna murdumisnäitaja;
v1 ja sina2 - valguse levimise kiirus vastavalt valguse tekkimise ja sukeldumise keskkonnas.
Erinevalt absoluutsest murdumisnäitajast, mis mõõdab valguse kiiruse suhet selles keskkonnas ja valguse kiirust vaakumis, Suhteline murdumisnäitaja mõõdab valguse levimise kiiruse suhet kahes keskkonnas ja seetõttu võib see võtta väärtusi suurem või väiksem kui 1.
Keskkonnalt 1 keskmisele 2 kulgeva valguse kiiruse muutus võib põhjustada valgusvihu külgsuunalise nihke ilmnemise. See muutus toimub siis, kui kõnesolev valguskiir tabab risti pinnale (90º), samas suunas nagu sirgeplaaniga normaalne. Normaalset joont kasutatakse omakorda võrdlusalusena langemisnurgad ja murdumine, nagu on näidatud järgmisel joonisel:
θi ja θr – esinemis- ja murdumisnurgad
ei1 ja mitte2- söötme 1 ja 2 murdumisnäitaja
Teine oluline fakt valguse murdumise kohta puudutab sõltuvus vahel murdumisnäitaja ja valgussagedus intsident. Valguse kiiruse muutus sõltub muu hulgas ka valguse "värvist": mida suurem on valguslaine sagedus, seda väiksem on keskkonna absoluutne murdumisnäitaja. Sellepärast valge tuli laiali prisma läbimisel mitmevärvilistes ribades: igal selle komponendil on kindel murdumisnäitaja ja see põhjustab kummalegi konkreetse suuna muutuse. Kas soovite valguse erinevatest sagedustest paremini aru saada? Juurdepääs meie tekstile: elektromagnetiline spekter.
Murdumiseadused
Kui tunneme murdumise peamisi mõisteid, saame aru, kuidas murdumise seadused:
→ 1. murdumisseadus
THE esimene murdumisseadus märgib, et valguskiiredintsident ja murdunud, samuti tavaline joon on sirged koplanaarne, see tähendab, et need peavad asuma samas tasapinnas.
→ 2. murdumisseadus - Snell-Descartes'i seadus
THE teine murdumisseadus, tuntud ka kui Snell-Descartes'i seadus, kasutatakse arvutamiseks Ümbersõitnurgeline murdunud valguskiir. Selle seaduse kohaselt on langemis- ja murdumisnurkade siinuste suhe võrdne langeva ja murdunud keskkonna valguse kiiruse suhtega. 2. murdumisseaduse valem on toodud allpool, pange tähele:
Lahendatud harjutused valguse murdumisele
Küsimus 1) Määrake optilise keskkonna absoluutne murdumisnäitaja, milles valgus levib kiirusega 2.4.108 Prl.
Andmed: c = 3,0,108 Prl
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2,50
e) 1,45
Tagasiside: C-täht Harjutuse lahendamiseks kasutame murdumisvalemi absoluutindeksit:
2. küsimus) Valguskiir, mis pärineb keskkonnast, mille levimiskiirus on 1,5.108 m / s langeb teise optilise keskkonna liidesele, kus valgus levib kiirusega 2.0.108 Prl. Arvutage nende optiliste kandjate suhteline murdumisnäitaja.
a) 1.33
b) 1.40
c) 0,72
d) 2,57
e) 0,63
Tagasiside: Kiri a. Kasutame suhtelise murdumisnäitaja valemit:
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
HELERBROCK, Rafael. "Kerge murdumine"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
