Prelamanjedajesvjetlo je pojava koja se sastoji u promjeni brzina širenja elektromagnetskog vala kada prelazi različite optičke medije. Tijekom lomljenje, duljina val svjetlosti mijenja, dok se vaš frekvencija ostaci konstantno. Lomljenje može biti popraćeno ili ne, a promijenitinasmjer širenja svjetlosti.
Izgledtakođer:Najnevjerojatniji optički fenomen prirode
Uvod u lom svjetlosti
THE lomljenje nastaje kad svjetlost pređe međusobno sučelje optički i prozirni mediji, poput zraka i vode. Kada se to dogodi, brzinaurazmnožavanjedajesvjetlopromjene, budući da ta brzina ovisi o karakteristikama svakog nazvanog optičkog medija indeksulomljenjeapsolutni.
Apsolutni indeks loma je a veličinabez dimenzija, to jest, veličina koja nema jedinicu mjere, izračunata omjerom između brzina svjetlosti u vakuumu i brzina svjetlosti u tom mediju.
Ne - indeks loma
ç - brzina svjetlosti u vakuumu (c ≈ 3.0.108 m / s)
v - brzina svjetlosti u sredini (m / s)
Što je veći indeks loma medija, to je sporija brzina kojom svijetli
akoširi se unutar nje, drugim riječima, kažemo da je sredina više refrentan. Budući da ne postoji optički medij u kojem svjetlost putuje brže nego u vakuumu, apsolutni indeks loma je uvijek veći ili jednak 1.Provjerite indeks loma nekih poznatih optičkih medija u donjoj tablici:
optički medij |
Indeks loma |
Atmosferski zrak (25 ° C) |
1,00029 |
Voda (25 ° C) |
1,33 |
Etil alkohol |
1,36 |
stolna sol |
1,54 |
Glicerin |
1,90 |
Akril |
1,49 |
Dijamant |
2,42 |
Pročitajte i vi: Otkrića fizike koja su se dogodila nesrećom
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
Prelamanje svjetlosti i njegova svojstva
THE lomljenjedajesvjetlo uvijek se dogodi kada relativni indeks loma između dva sredstva je drugačijiod 1. Formula relativnog indeksa loma prikazana je u nastavku, napomena:
Ne1,2 - relativni indeks loma medija 1 i 2;
Ne1 a ne2 - indeks loma medija izvora svjetlosti, odnosno medija odredišta svjetlosti;
v1 i ti2 - brzina širenja svjetlosti u mediju u kojem svjetlost izlazi i uranja.
Za razliku od apsolutnog indeksa loma, koji mjeri odnos između brzine svjetlosti u tom mediju i brzine svjetlosti u vakuumu, Relativni indeks loma mjeri odnos između brzine širenja svjetlosti u dva medija i, prema tome, može poprimati vrijednosti veći ili manji od 1.
Promjena brzine svjetlosti koja prolazi od medija 1 do medija 2 može prouzročiti pojavu bočnog pomicanja zrake svjetlosti. Ova se promjena događa ako dotična svjetlosna zraka pogodi okomito na površinu (90º), u istom smjeru kao i ravnonormalno za plan. Normalna crta se pak koristi kao referenca za mjerenja upadni kutovi i lom, kako je prikazano na sljedećoj slici:
θja i θr – kutovi pada i loma
Ne1 a ne2- indeks loma medija 1 i 2
Druga važna činjenica o lomu svjetlosti odnosi se na ovisnost između indeks loma i frekvencija svjetlosti incident. Promjena brzine svjetlosti, između ostalih čimbenika, ovisi o "boji" svjetlosti: što je frekvencija svjetlosnog vala veća, to je niži apsolutni indeks loma medija. Zato bijela svjetlost raspršena u više obojenih vrpci pri prolasku kroz prizmu: svaka od njegovih komponenata ima određeni indeks loma i to uzrokuje da svaka od njih pretrpi određenu promjenu smjera. Želite li bolje razumjeti različite frekvencije svjetlosti? Pristupite našem tekstu: Elektromagnetski spektar.
Zakoni loma
Jednom kad znamo glavne koncepte loma, možemo shvatiti kako zakoni loma:
→ 1. zakon loma
THE prvi zakon loma navodi da svjetlosne zrakeincident i prelomljen, kao i normalna linija, ravne su koplanarni, odnosno moraju biti sadržani u istoj ravnini.
→ 2. zakon loma - Snell-Descartesov zakon
THE drugi zakon loma, također poznat kao Snell-Descartesov zakon, koristi se za izračunavanje Zaobilaznicakutni pretrpio lomljena zraka svjetlosti. Prema ovom zakonu, omjer sinusa upadnih i lomnih kutova jednak je omjeru brzina svjetlosti u upadnom i lomljenom mediju. Formula za drugi zakon loma prikazana je u nastavku, napomena:
Riješene vježbe o lomu svjetlosti
Pitanje 1) Odrediti apsolutni indeks loma optičkog medija u kojem se svjetlost širi brzinom od 2.4.108 m / s.
Podaci: c = 3.0.108 m / s
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2,50
e) 1,45
Predložak: Slovo C. Da bismo riješili vježbu, upotrijebimo formulu apsolutnog indeksa loma:
Pitanje 2) Zraka svjetlosti koja dolazi iz medija u kojem je brzina širenja 1,5,108 m / s pada na sučelje drugog optičkog medija, u kojem se svjetlost širi brzinom od 2.0.108 m / s. Izračunajte relativni indeks loma između ovih optičkih medija.
a) 1,33
b) 1,40
c) 0,72
d) 2,57
e) 0,63
Predložak: Slovo A. Upotrijebit ćemo formulu relativnog indeksa loma:
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Želite li uputiti ovaj tekst u školskom ili akademskom radu? Izgled:
HELERBROCK, Rafael. "Prelamanje svjetlosti"; Brazil škola. Dostupno u: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Pristupljeno 27. lipnja 2021.
