Заломленнядаєсвітло це явище, яке полягає у зміні швидкість поширення електромагнітної хвилі, коли вона перетинає різні оптичні середовища. Під час рефракція, довжина хвиля змін світла, тоді як ваш частота залишається постійний. Заломлення може супроводжуватися або не супроводжуватися змінитивнапрямку розповсюдження світла.
Дивисьтакож:Найдивовижніші оптичні явища природи
Вступ до заломлення світла
THE рефракція виникає, коли світло перетинає межу розділу між двома оптичні та прозорі носії, як повітря і вода. Коли це трапляється, швидкістьврозмноженнядаєсвітлозміни, оскільки ця швидкість залежить від характеристики кожного оптичного середовища, що називається індексврефракціяабсолютний.
Абсолютний показник заломлення - a величбезрозмірний, тобто величина, яка не має одиниці виміру, обчислюється відношенням між швидкість світла у вакуумі і швидкість світла в цьому середовищі.
немає - показник заломлення
ç - швидкість світла у вакуумі (c ≈ 3.0.108 РС)
v - швидкість світла посередині (м / с)
Чим вищий показник заломлення середовища, тим повільніша швидкість світлаякщопоширюється усередині нього, іншими словами, ми говоримо, що середини більше рефрентний. Оскільки немає оптичного середовища, в якому світло рухається швидше, ніж у вакуумі, абсолютний показник заломлення завжди є більше або дорівнює 1.
Перевірте показник заломлення деяких відомих оптичних носіїв у таблиці нижче:
оптичне середовище |
Показник заломлення |
Атмосферне повітря (25 ° C) |
1,00029 |
Вода (25 ° C) |
1,33 |
Етиловий спирт |
1,36 |
кухонна сіль |
1,54 |
Гліцерин |
1,90 |
Акрилові |
1,49 |
Діамант |
2,42 |
Читайте теж: Відкриття фізики, що сталися в результаті нещасного випадку
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Заломлення світла та його властивості
THE рефракціядаєсвітло завжди виникає, коли відносний показник заломлення між двома засобами є іншийз 1. Формула відносного показника заломлення наведена нижче, примітка:
немає1,2 - відносний показник заломлення середовищ 1 і 2;
немає1 і ні2 - показник заломлення середовища джерела світла та середовища призначення світла відповідно;
v1 і ти2 - швидкість поширення світла в середовищі, в якому світло виходить і занурюється, відповідно.
На відміну від абсолютного показника заломлення, який вимірює залежність між швидкістю світла в цьому середовищі та швидкістю світла у вакуумі, Відносний показник заломлення вимірює залежність між швидкістю розповсюдження світла в двох середовищах і, отже, він може приймати значення більше або менше 1.
Зміна швидкості проходження світла від середовища 1 до середовища 2 може спричинити появу бічного зміщення променя світла. Ця зміна відбувається, якщо промінь світла, про який йде мова, потрапляє перпендикулярно на поверхню (90º) в тому ж напрямку, що і прямийнормально до плану. Нормальна лінія, в свою чергу, використовується як еталон для вимірювань кути падіння і рефракція, як показано на наступному малюнку:
θi та θр – кути падіння та заломлення
немає1 і ні2- показник заломлення середовищ 1 і 2
Інший важливий факт заломлення світла стосується залежність між показник заломлення та частота світла інцидент. Зміна швидкості світла, серед інших факторів, залежить від "кольору" світла: чим вище частота світлової хвилі, тим нижче абсолютний показник заломлення середовища. Ось чому біле світло розкидані у декількох кольорових смугах при проходженні крізь призму: кожен з його компонентів має певний показник заломлення, і це змушує кожну з них зазнавати певної зміни напрямку. Хочете краще зрозуміти різні частоти світла? Отримайте доступ до нашого тексту: електромагнітний спектр.
Закони заломлення
Коли ми знаємо основні поняття заломлення, ми можемо зрозуміти, як закони заломлення:
→ 1-й закон заломлення
THE перший закон заломлення зазначає, що світлові променіінцидент і заломлений, як і нормальна лінія, прямі копланарний, тобто вони повинні міститися в одній площині.
→ 2-й закон заломлення - закон Снелла-Декарта
THE другий закон заломлення, також відомий як Закон Снелла-Декарта, використовується для обчислення Об'їздкутова страждає від заломленого променя світла. Відповідно до цього закону відношення між синусами кутів падіння та заломлення дорівнює співвідношенню між швидкістю світла в падаючому та заломленому середовищах відповідно. Формула 2-го закону заломлення наведена нижче, примітка:
Розв’язані вправи на заломлення світла
Питання 1) Визначте абсолютний показник заломлення оптичного середовища, в якому світло поширюється зі швидкістю 2.4.108 РС.
Дані: c = 3.0.108 РС
а) 1,75
б) 1,50
в) 1,25
г) 2,50
д) 1,45
Зворотній зв'язок: Літера С. Для вирішення вправи скористаємось формулою абсолютного показника заломлення:
Питання 2) Промінь світла, що надходить із середовища, в якому швидкість його поширення становить 1,5,108 м / с падає на межу розділу іншого оптичного середовища, в якому світло поширюється зі швидкістю 2.0.108 РС. Обчисліть відносний показник заломлення між цими оптичними середовищами.
а) 1,33
б) 1,40
в) 0,72
г) 2,57
д) 0,63
Зворотній зв'язок: Літера а. Ми будемо використовувати формулу відносного показника заломлення:
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаель. «Заломлення світла»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
