การหักเหให้เบา เป็นปรากฏการณ์ที่ประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงของ ความเร็วในการขยายพันธุ์ ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อผ่านตัวกลางทางแสงต่างๆ ในช่วง การหักเหของแสง, ความยาวของ คลื่น ของการเปลี่ยนแปลงของแสงในขณะที่คุณ ความถี่ ซาก ค่าคงที่ การหักเหอาจมาพร้อมกับหรือไม่ก็ได้ เปลี่ยนที่ทิศทาง ของการแพร่กระจายของแสง
ดูยัง:ปรากฏการณ์ทางแสงที่น่าทึ่งที่สุดของธรรมชาติ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการหักเหของแสง
THE การหักเหของแสง เกิดขึ้นเมื่อแสงข้ามส่วนต่อประสานระหว่างสอง สื่อแสงและโปร่งใสเหมือนกับอากาศและน้ำ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ความเร็วในการขยายพันธุ์ให้เบาการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากความเร็วนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของสื่อแสงแต่ละชนิดที่เรียกว่า ดัชนีในการหักเหของแสงแน่นอน
ดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์คือ a ความยิ่งใหญ่ไร้มิติ, นั่นคือ ปริมาณที่ไม่มีหน่วยวัด คำนวณโดยอัตราส่วนระหว่าง between ความเร็วแสงในสุญญากาศ และความเร็วแสงในตัวกลางนั้น
ไม่ - ดัชนีการหักเหของแสง
ค – ความเร็วของแสงในสุญญากาศ (c ≈ 3.0.108 นางสาว)
วี - ความเร็วแสงตรงกลาง (m/s)
ยิ่งดัชนีหักเหของแสงสูงเท่าใด ความเร็วของแสงก็จะยิ่งช้าลง slow
ถ้าสเปรด ข้างในนั้นเราว่าตรงกลางมากกว่า สารทำความเย็น เนื่องจากไม่มีตัวกลางทางแสงที่แสงเดินทางได้เร็วกว่าในสุญญากาศ ดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์จึงอยู่เสมอ มากกว่าหรือเท่ากับ 1ตรวจสอบดัชนีการหักเหของแสงของสื่อออปติคัลที่รู้จักในตารางด้านล่าง:
สื่อแสง |
ดัชนีหักเห |
อากาศในบรรยากาศ (25 องศาเซลเซียส) |
1,00029 |
น้ำ (25 องศาเซลเซียส) |
1,33 |
เอทิลแอลกอฮอล์ |
1,36 |
เกลือแกง |
1,54 |
กลีเซอรีน |
1,90 |
อะคริลิค |
1,49 |
เพชร |
2,42 |
อ่านด้วยนะ: การค้นพบทางฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นโดยอุบัติเหตุ
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
การหักเหของแสงและคุณสมบัติของมัน
THE การหักเหของแสงให้เบา มักเกิดขึ้นเมื่อ ดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ ระหว่างสองวิธีคือ แตกต่างจาก 1. สูตรสำหรับดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์แสดงอยู่ด้านล่าง หมายเหตุ:
ไม่1,2 – ดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ของสื่อ 1 และ 2
ไม่1 และไม่2 – ดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงและตัวกลางที่เป็นแหล่งกำเนิดแสง ตามลำดับ
วี1 และคุณ2 - ความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในตัวกลางที่แสงเกิดขึ้นและจุ่มลงตามลำดับ
ต่างจากดัชนีหักเหสัมบูรณ์ซึ่งวัดความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของแสงในตัวกลางนั้นกับความเร็วของแสงในสุญญากาศ ดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์จะวัดความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในตัวกลางทั้งสอง และสามารถสมมติค่าได้ มากกว่าหรือน้อยกว่า 1.
การเปลี่ยนแปลงความเร็วของแสงที่ผ่านจากตัวกลาง 1 เป็นตัวกลาง 2 อาจทำให้เกิดการกระจัดด้านข้างของลำแสงได้ การเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นหากรังสีแสงที่เป็นปัญหากระทบ ตั้งฉาก ไปยังพื้นผิว (90º) ในทิศทางเดียวกับ same ตรงปกติตามแผน ในทางกลับกัน เส้นตั้งฉากจะใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวัดค่าของ มุมตกกระทบ และ การหักเหของแสง ดังแสดงในรูปต่อไปนี้:
θผม และ θr – มุมตกกระทบและการหักเหของแสง
ไม่1 และไม่2– ดัชนีการหักเหของแสงสื่อ 1 และ 2
ข้อเท็จจริงที่สำคัญอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับการหักเหของแสงเกี่ยวข้องกับ การพึ่งพา ระหว่าง ดัชนีการหักเหของแสง และ ความถี่แสง เหตุการณ์ การเปลี่ยนแปลงความเร็วของแสงขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ ในเรื่อง "สี" ของแสง: ยิ่งความถี่ของคลื่นแสงสูงขึ้น ดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์ของตัวกลางก็จะยิ่งต่ำลง. นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมแสงสีขาว white กระจัดกระจาย ในแถบสีหลายสีเมื่อผ่านปริซึม: ส่วนประกอบแต่ละส่วนมีดัชนีการหักเหของแสงเฉพาะและทำให้แต่ละองค์ประกอบได้รับการเปลี่ยนแปลงทิศทางที่เฉพาะเจาะจง ต้องการทำความเข้าใจความถี่ต่างๆ ของแสงให้ดีขึ้นหรือไม่ เข้าถึงข้อความของเรา: สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า.
กฎการหักเหของแสง
เมื่อเรารู้แนวคิดหลักของการหักเหของแสงแล้ว เราจะเข้าใจได้ว่า กฎการหักเหของแสง:
→ กฎการหักเหของแสงที่ 1
THE กฎข้อที่หนึ่งของการหักเหของแสง ระบุว่า รังสีของแสงเหตุการณ์ และ หักเห, เช่นเดียวกับเส้นปกติ, เป็นเส้นตรง coplanarนั่นคือต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน
→ กฎการหักเหของแสงที่ 2 - Snell-Descartes Law
THE กฎข้อที่สองของการหักเหของแสงหรือที่เรียกว่า กฎของสเนลล์-เดส์การ์ต, ใช้ในการคำนวณ อ้อมเชิงมุม ทุกข์ทรมานจากแสงหักเหของแสง ตามกฎหมายนี้ อัตราส่วนระหว่างไซน์ของมุมตกกระทบกับการหักเหของแสงจะเท่ากับอัตราส่วนระหว่างความเร็วของแสงในเหตุการณ์และตัวกลางหักเหตามลำดับ สูตรสำหรับกฎการหักเหของแสงที่ 2 แสดงไว้ด้านล่าง หมายเหตุ:
แก้ไขแบบฝึกหัดเรื่องการหักเหของแสง
คำถามที่ 1) กำหนดดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์ของสื่อนำแสงที่แสงแพร่กระจายด้วยความเร็ว 2.4.108 นางสาว.
ข้อมูล: c = 3.0.108 นางสาว
ก) 1.75
ข) 1.50
ค) 1.25
ง) 2.50
จ) 1.45
คำติชม: ตัวอักษร C ในการแก้แบบฝึกหัด ให้ใช้ดัชนีสัมบูรณ์ของสูตรการหักเหของแสง:
คำถามที่ 2) รังสีของแสงที่มาจากตัวกลางซึ่งมีความเร็วการแพร่กระจาย 1.5.108 m/s ตกบนอินเทอร์เฟซของสื่อออปติคัลอื่น ซึ่งแสงแพร่กระจายด้วยความเร็ว 2.0.108 นางสาว. คำนวณดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ระหว่างตัวกลางทางแสงเหล่านี้
ก) 1.33
ข) 1.40
ค) 0.72
ง) 2.57
จ) 0.63
คำติชม: จดหมาย ก. เราจะใช้สูตรดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์:
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "การหักเหของแสง"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
