Lomdajesvetloba je pojav, ki je sestavljen iz spremembe hitrost širjenja elektromagnetnega vala, ko prečka različne optične nosilce. Med lom, dolžina val svetlobnih sprememb, medtem ko vaš frekvenca ostanki konstanten. Lom lahko spremlja ali ne spremlja a spremembeobsmer širjenja svetlobe.
Poglejtudi:Najbolj neverjetni optični pojavi v naravi
Uvod v lomljenje svetlobe
THE lom se pojavi, ko svetloba prečka vmesnik med dvema optični in prozorni mediji, kot zrak in voda. Ko se to zgodi, hitrostvrazmnoževanjedajesvetlobaspremembe, ker je ta hitrost odvisna od značilnosti vsakega imenovanega optičnega medija indeksvlomabsolutno.
Absolutni lomni količnik je a veličinobrez dimenzije, to je količina, ki nima merske enote, izračunana z razmerjem med hitrost svetlobe v vakuumu in svetlobno hitrost v tem mediju.
št - lomni količnik
ç - hitrost svetlobe v vakuumu (c ≈ 3.0.108 gospa)
v - svetlobna hitrost (m / s)
Višji kot je lomni količnik medija, počasnejša je hitrost svetlobe
češiri znotraj nje, z drugimi besedami, pravimo, da je sredina več refringent. Ker ni optičnega medija, v katerem svetloba potuje hitreje kot v vakuumu, je absolutni lomni količnik vedno večja ali enaka 1.V spodnji tabeli preverite lomni količnik nekaterih znanih optičnih medijev:
optični medij |
Lomni količnik |
Atmosferski zrak (25 ° C) |
1,00029 |
Voda (25 ° C) |
1,33 |
Etilni alkohol |
1,36 |
namizna sol |
1,54 |
Glicerin |
1,90 |
Akril |
1,49 |
Diamant |
2,42 |
Preberite tudi vi: Odkritja fizike, ki so se zgodila po nesreči
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Refrakcija svetlobe in njene lastnosti
THE lomdajesvetloba se vedno pojavi, ko relativni lomni količnik med dvema sredstvoma je drugačenod 1. Formula relativnega lomnega količnika je prikazana spodaj, opomba:
št1,2 - relativni lomni količnik medijev 1 in 2;
št1 in ne2 - lomni količnik medija svetlobnega vira oziroma ciljnega medija svetlobe;
v1 in ti2 - hitrost širjenja svetlobe v mediju, v katerem svetloba prihaja in potoplja.
Za razliko od absolutnega lomnega količnika, ki meri razmerje med svetlobno hitrostjo v tem mediju in hitrostjo svetlobe v vakuumu, Relativni lomni količnik meri razmerje med hitrostjo širjenja svetlobe v obeh medijih in zato lahko prevzame vrednosti večja ali manjša od 1.
Sprememba hitrosti prehajanja svetlobe iz medija 1 v medij 2 lahko povzroči bočni premik svetlobnega žarka. Ta sprememba se zgodi, če zadevni svetlobni žarek zadene pravokotno na površino (90 °), v isti smeri kot naravnostnormalno za načrt. Normalna črta pa se uporablja kot referenca za meritve merilnika vpadni koti in lom, kot je prikazano na naslednji sliki:
θjaz in θr – vpadni in lomni koti
št1 in ne2- lomni količnik medijev 1 in 2
Drugo pomembno dejstvo glede loma svetlobe se nanaša na odvisnost med lomni količnik in svetlobna frekvenca nezgoda. Sprememba svetlobne hitrosti je med drugim odvisna od "barve" svetlobe: višja kot je frekvenca svetlobnega vala, nižji je absolutni lomni količnik medija. Zato bela luč raztresen v več barvnih pasovih pri prehodu skozi prizmo: vsaka od njegovih komponent ima določen lomni količnik, zaradi česar se vsaka od njih podvrže določeni spremembi smeri. Bi radi bolje razumeli različne svetlobne frekvence? Dostopajte do našega besedila: elektromagnetni spekter.
Prelomni zakoni
Ko poznamo glavne koncepte loma, lahko razumemo, kako lomni zakoni:
→ 1. lomni zakon
THE prvi lomni zakon navaja, da svetlobni žarkinezgoda in lomljen, kot tudi normalna črta, so ravne coplanar, to pomeni, da morajo biti v isti ravnini.
→ 2. lomni zakon - Snell-Descartesov zakon
THE drugi lomni zakon, poznan tudi kot Snell-Descartesov zakon, se uporablja za izračun Obvozkotna trpi lomljen žarek svetlobe. Po tem zakonu je razmerje med sinusi vpadnega in lomnega kota enako razmerju med svetlobnimi hitrostmi v vpadnem in lomljenem mediju. Formula za 2. lomni zakon je prikazana spodaj, opomba:
Rešene vaje na lom svetlobe
Vprašanje 1) Določite absolutni lomni količnik optičnega medija, v katerem se svetloba širi s hitrostjo 2.4.108 gospa.
Podatki: c = 3.0.108 gospa
a) 1,75
b) 1,50
c) 1,25
d) 2,50
e) 1,45
Povratne informacije: Črka C. Za rešitev vaje uporabimo absolutno indeks lomne formule:
Vprašanje 2) Luč svetlobe, ki prihaja iz medija, v katerem je njegova hitrost širjenja 1,5,108 m / s pade na vmesnik drugega optičnega medija, v katerem se svetloba širi s hitrostjo 2.0.108 gospa. Izračunajte relativni lomni količnik med temi optičnimi mediji.
a) 1,33
b) 1,40
c) 0,72
d) 2,57
e) 0,63
Povratne informacije: Črka a. Uporabili bomo formulo relativnega lomnega količnika:
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Lom svetlobe"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Dostop 27. junija 2021.
