Refrakcijaduodalengvas yra reiškinys, kuris susideda iš sklidimo greitis elektromagnetinės bangos, kai ji kerta skirtingas optines terpes. Metu refrakcija, ilgis banga šviesos pokyčių, o jūsų dažnis lieka pastovus. Refrakciją gali lydėti a pakeistipriekryptis šviesos sklidimo.
Pažiūrėktaip pat:Nuostabiausi gamtos optiniai reiškiniai
Įvadas į šviesos lūžimą
refrakcija atsiranda, kai šviesa kerta sąsają tarp dviejų optinė ir skaidri laikmena, kaip oras ir vanduo. Kai tai atsitiks, greitisįsklidimasduodalengvaspokyčiai, nes šis greitis priklauso nuo kiekvienos vadinamos optinės terpės charakteristikos indeksasįrefrakcijaabsoliutus.
Absoliutus lūžio rodiklis yra a didybėbe matmenų, tai yra dydis, neturintis matavimo vieneto, apskaičiuojamas pagal santykį tarp šviesos greitis vakuume ir šviesos greitis toje terpėje.
ne - lūžio rodiklis
ç - šviesos greitis vakuume (c ≈ 3.0.108 m / s)
v - šviesos greitis viduryje (m / s)
Kuo didesnis terpės lūžio rodiklis, tuo lėtesnis šviesos greitis
jeiplinta jo viduje, kitaip tariant, mes sakome, kad vidurys yra daugiau atspindintis. Kadangi nėra optinės terpės, kurioje šviesa sklistų greičiau nei vakuume, absoliutus lūžio rodiklis visada yra didesnis arba lygus 1.Toliau pateiktoje lentelėje patikrinkite kai kurių žinomų optinių laikmenų lūžio rodiklį:
optinė terpė |
Lūžio rodiklis |
Atmosferos oras (25 ° C) |
1,00029 |
Vanduo (25 ° C) |
1,33 |
Etilo alkoholis |
1,36 |
Valgomoji druska |
1,54 |
Glicerinas |
1,90 |
Akrilas |
1,49 |
Deimantas |
2,42 |
Skaityk ir tu: Fizikos atradimai, įvykę atsitiktinai
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
Šviesos lūžis ir jo savybės
refrakcijaduodalengvas visada atsiranda, kai santykinis lūžio rodiklis tarp dviejų priemonių yra skirtingiiš 1. Santykinio lūžio rodiklio formulė parodyta žemiau, atkreipkite dėmesį:
ne1,2 - 1 ir 2 terpių santykinis lūžio rodiklis;
ne1 ir ne2 - šviesos šaltinio terpės ir šviesos paskirties terpės lūžio rodiklis, atitinkamai;
v1 ir tu2 - šviesos sklidimo greitis atitinkamai terpėje, kurioje atsiranda ir panardinama šviesa.
Skirtingai nuo absoliutaus lūžio rodiklio, matuojančio šviesos greičio toje terpėje ir šviesos greičio vakuume santykį, Santykinis lūžio rodiklis matuoja ryšį tarp šviesos sklidimo greičio dviejose terpėse ir todėl jis gali prisiimti vertybes didesnis arba mažesnis nei 1.
Šviesos greičio pasikeitimas pereinant nuo 1 terpės iki 2 terpės gali sukelti šviesos pluošto šoninį poslinkį. Šis pokytis įvyksta, jei pataiko aptariamas šviesos spindulys statmenai į paviršių (90º) ta pačia kryptimi kaip ir tiesiainormalus planui. Savo ruožtu įprasta linija naudojama kaip atskaitos taškas matuojant kritimo kampai ir refrakcija, kaip parodyta šiame paveiksle:
θi ir θr – kritimo ir lūžio kampai
ne1 ir ne2- 1 ir 2 terpių lūžio rodiklis
Kitas svarbus šviesos lūžio faktas susijęs su priklausomybė tarp lūžio rodiklis ir šviesos dažnis incidentas. Šviesos greičio pokytis, be kitų veiksnių, priklauso nuo šviesos „spalvos“: kuo didesnis šviesos bangos dažnis, tuo mažesnis terpės absoliutus lūžio rodiklis. Štai kodėl balta šviesa išsibarstęs keliomis spalvotomis juostomis, eidami per prizmę: kiekvienas jo komponentas turi tam tikrą lūžio rodiklį ir dėl to kiekvienam iš jų įvyksta specifinis krypties pokytis. Norite geriau suprasti skirtingus šviesos dažnius? Prieiga prie mūsų teksto: elektromagnetinis spektras.
Lūžio dėsniai
Žinodami pagrindines lūžio sąvokas, galime suprasti, kaip lūžio dėsniai:
→ 1-asis lūžio dėsnis
pirmasis lūžio dėsnis teigia, kad šviesos spinduliaiincidentas ir lūžusi, taip pat įprasta linija, yra tiesios koplanarinis, tai yra, jie turi būti vienoje plokštumoje.
→ 2-asis lūžio dėsnis - Snello-Dekarto įstatymas
antrasis lūžio dėsnis, taip pat žinomas kaip Snello-Dekarto įstatymas, naudojamas apskaičiuojant Apvažiavimaskampinis kentė lūžęs šviesos spindulys. Pagal šį dėsnį kritimo ir lūžio kampų sinusų santykis yra lygus atitinkamai šviesos greičio krintančioje ir lūžusioje terpėje santykiui. Antrojo lūžio dėsnio formulė parodyta žemiau, atkreipkite dėmesį:
Išspręsti šviesos lūžio pratimai
Klausimas 1) Nustatykite optinės terpės, kurioje šviesa sklinda 2.4.10 greičiu, absoliutųjį lūžio rodiklį8 m / s.
Duomenys: c = 3,0,108 m / s
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2,50
e) 1.45
Atsiliepimas: C raidė. Norėdami išspręsti pratimą, naudokime absoliutų lūžio formulės indeksą:
2 klausimas) Šviesos spindulys, gaunamas iš terpės, kurioje jos sklidimo greitis yra 1,5.108 m / s patenka į kitos optinės terpės, kurioje šviesa sklinda 2.0.10 greičiu, sąsają8 m / s. Apskaičiuokite santykinį lūžio rodiklį tarp šių optinių terpių.
a) 1.33
b) 1.40
c) 0,72
d) 2,57
e) 0,63
Atsiliepimas: Raidė A. Mes naudosime santykinės lūžio rodiklio formulę:
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:
HELERBROCKAS, Rafaelis. „Šviesos lūžis“; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 27 d.
