Πώς εξηγείτε ότι το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή;
τα βασικά
* Το φως είναι ένα κύμα: Το φως συμπεριφέρεται σαν κύμα, παρόμοιο με τις κυματισμούς σε μια λίμνη. Αυτά τα κύματα έχουν κορυφές (ψηλά σημεία) και κοιλότητες (χαμηλά σημεία).
* Τα κύματα ταξιδεύουν σε κατεύθυνση: Η κατεύθυνση ενός κύματος ταξιδεύει καθορίζεται από την κατεύθυνση που κινούνται οι κορυφές και οι κοιλότητες του.
* Τα ελαφρά κύματα ταξιδεύουν ευθεία: Σε ένα ενιαίο μέσο (όπως ο αέρας ή το κενό), τα ελαφρά κύματα ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή, επειδή οι κορυφές και οι κοιλότητες κινούνται ομοιόμορφα προς μία κατεύθυνση.
Σκεφτείτε το έτσι:
Φανταστείτε να ρίξετε ένα βότσαλο σε μια λίμνη ακόμα. Οι κυματισμοί απλώθηκαν σε τέλειους κύκλους. Εάν φανταστείτε ότι το Ripple κορυφώνεται ως ελαφριά κύματα, μπορείτε να δείτε πώς ταξιδεύουν προς τα έξω σε μια ευθεία γραμμή από την πηγή.
Γιατί το φως ταξιδεύει ευθεία;
* Αρχή του Huygens: Αυτή η αρχή δηλώνει ότι κάθε σημείο σε ένα κύμα μπορεί να θεωρηθεί πηγή δευτερογενών wavelets που απλώνονται προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτά τα κύματα παρεμβαίνουν μεταξύ τους και η κατεύθυνση του συνολικού κύματος προσδιορίζεται από την εποικοδομητική παρεμβολή αυτών των κυματομορφών. Σε ένα ενιαίο μέσο, αυτή η παρεμβολή έχει ως αποτέλεσμα το κύμα που ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή.
Εξαιρέσεις
* διάθλαση: Όταν το φως περνά από το ένα μέσο σε άλλο (όπως από τον αέρα στο νερό), κάμπτεται λόγω αλλαγής της ταχύτητας του κύματος. Αυτή η κάμψη ονομάζεται διάθλαση.
* διάθλαση: Όταν το φως περνά μέσα από ένα στενό άνοιγμα ή γύρω από ένα εμπόδιο, εξαπλώνεται. Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται περίθλαση, δείχνει ότι το φως δεν ταξιδεύει πάντα σε τέλεια ευθείες γραμμές, ειδικά όταν αντιμετωπίζει μικρά εμπόδια.
Συνοπτικά:
Ενώ το φως μπορεί να λυγίσει ή να εξαπλωθεί υπό ορισμένες συνθήκες, ταξιδεύει κυρίως σε ευθεία γραμμή λόγω της φύσης του κύματος και του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν τα κύματα του σε ένα ομοιόμορφο μέσο.
