Brytninggirlys er fenomenet som består i endringen av forplantningshastighet av den elektromagnetiske bølgen når den krysser forskjellige optiske medier. I løpet av brytning, lengden på bølge lys endres, mens din Frekvens rester konstant. Brytningen kan eller ikke følges av en endringpåretning av forplantning av lys.
Seogså:Naturens mest fantastiske optiske fenomener
Introduksjon til lysbrytning
DE brytning oppstår når lys krysser grensesnittet mellom to optiske og gjennomsiktige medier, som luft og vann. Når dette skjer, vil hastighetiforplantninggirlysEndringer, siden denne hastigheten avhenger av en egenskap for hvert optiske medium som kalles indeksibrytningabsolutt.
Den absolutte brytningsindeksen er a storhetdimensjonsløs, det vil si en størrelse som ikke har noen måleenhet, beregnet av forholdet mellom lysets hastighet i vakuum og lysets hastighet i det mediet.
Nei - brytningsindeks
ç - lysets hastighet i vakuum (c ≈ 3.0.108 m / s)
v - lyshastighet i midten (m / s)
Jo høyere brytningsindeks for et medium, desto langsommere er lysets hastighethvissprer seg inni den, med andre ord, sier vi at midten er mer refringent. Siden det ikke er noe optisk medium der lys beveger seg raskere enn i vakuum, er den absolutte brytningsindeksen alltid større enn eller lik 1.
Sjekk brytningsindeksen til noen kjente optiske medier i tabellen nedenfor:
optisk medium |
Brytningsindeks |
Atmosfærisk luft (25 ° C) |
1,00029 |
Vann (25 ° C) |
1,33 |
Etyl alkohol |
1,36 |
bordsalt |
1,54 |
Glyserin |
1,90 |
Akryl |
1,49 |
Diamant |
2,42 |
Les også: Fysikkfunn som skjedde ved et uhell
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
Lysbrytning og dens egenskaper
DE brytninggirlys oppstår alltid når relativ brytningsindeks mellom to midler er annerledesav 1. Formelen for den relative brytningsindeksen er vist nedenfor, merk:
Nei1,2 - relativ brytningsindeks for media 1 og 2;
Nei1 og ikke2 - brytningsindeks for henholdsvis lyskildemediet og lysmålmediet;
v1 og du2 - hastighet for forplantning av lys i mediet der lyset fremkommer og nedsenker, henholdsvis.
I motsetning til den absolutte brytningsindeksen, som måler forholdet mellom lysets hastighet i det mediet og lysets hastighet i vakuum, Relativ brytningsindeks måler forholdet mellom lysutbredelseshastigheten i de to mediene og derfor kan den anta verdier større eller mindre enn 1.
Endringen i lyshastigheten som går fra medium 1 til medium 2 kan forårsake en lateral forskyvning av lysstrålen. Denne endringen skjer hvis den aktuelle lysstrålen treffer vinkelrett til overflaten (90º), i samme retning som rettnormalt til planen. Normallinjen blir igjen brukt som referanse for målingene av innfallsvinkler og brytning, som vist i følgende figur:
θJeg og θr – forekomst og brytningsvinkler
Nei1 og ikke2- brytningsindeks for media 1 og 2
Et annet viktig faktum om lysbrekk gjelder avhengighet mellom brytningsindeks og lysfrekvens hendelse. Endringen i lyshastighet avhenger blant annet av lysets "farge": jo høyere lysbølgefrekvensen er, desto lavere er absolutt brytningsindeks for mediet. Det er derfor det hvite lyset spredt i flere fargede bånd når de går gjennom et prisme: hver av komponentene har en spesifikk brytningsindeks, og dette får hver av dem til å gjennomgå en spesifikk retningsendring. Vil du bedre forstå de forskjellige lysfrekvensene? Få tilgang til teksten vår: elektromagnetisk spektrum.
Brytningslover
Når vi kjenner hovedbegrepene for brytning, kan vi forstå hvordan brytningslover:
→ første brytningslov
DE første brytningsloven sier at lysstrålerhendelse og brytet, så vel som normallinjen, er rette koplanar, det vil si at de må være inneholdt i samme plan.
→ 2. brytingslov - Snell-Descartes lov
DE andre brytningsloven, også kjent som Snell-Descartes 'lov, brukes til å beregne Omveikantete led av den brytede lysstrålen. I henhold til denne loven er forholdet mellom sines av innfallsvinklene og brytningen lik forholdet mellom lyshastighetene i henholdsvis innfallende og brytede medier. Formelen for 2. brytingslov er vist nedenfor, merk:
Løst øvelser på lysets refraksjon
Spørsmål 1) Bestem den absolutte brytningsindeksen til et optisk medium der lys forplantes med en hastighet på 2.4.108 m / s.
Data: c = 3.0.108 m / s
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2,50
e) 1.45
Tilbakemelding: Bokstav C. For å løse øvelsen, la oss bruke den absolutte indeksen for brytningsformel:
Spørsmål 2) En lysstråle som kommer fra et medium der forplantningshastigheten er 1.5.108 m / s faller på grensesnittet til et annet optisk medium, der lys forplantes med en hastighet på 2.0.108 m / s. Beregn den relative brytningsindeksen mellom disse optiske media.
a) 1,33
b) 1,40
c) 0,72
d) 2,57
e) 0,63
Tilbakemelding: Bokstaven A. Vi vil bruke den relative brytningsindeksformelen:
Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Lysbrytning"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Tilgang 27. juni 2021.
