Τι συμβαίνει με μια ακτίνα φωτός καθώς περνά από το νερό του αέρα;

Όταν μια δέσμη φωτός περνά από τον αέρα σε νερό, υφίσταται ένα φαινόμενο που ονομάζεται διάθλαση . Εδώ είναι τι συμβαίνει:

* Αλλαγή στην ταχύτητα: Το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια του νερού είναι πιο σφιχτά συσκευασμένα από τα μόρια αέρα, οδηγώντας σε περισσότερες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φωτεινών κυμάτων και του μέσου.

* Αλλαγή προς την κατεύθυνση: Καθώς το φως επιβραδύνεται, αλλάζει επίσης την κατεύθυνση. Αυτή η κάμψη του φωτός είναι γνωστή ως διάθλαση. Η γωνία διάθλασης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης (η γωνία με την οποία εισέρχεται το φως στο νερό) και τους διαθλαστικούς δείκτες του αέρα και του νερού.

* Μερική αντανάκλαση: Μερικά από τα φως αντικατοπτρίζονται επίσης στον αέρα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να δείτε αντανακλάσεις στην επιφάνεια του νερού.

Ακολουθεί μια απλοποιημένη εξήγηση:

Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που οδηγεί σε έναν ομαλό δρόμο και στη συνέχεια χτυπάτε ένα κομμάτι λάσπης. Το αυτοκίνητο θα επιβραδύνει και θα αλλάξει ελαφρώς την κατεύθυνση λόγω της αυξημένης αντίστασης από τη λάσπη. Ομοίως, το φως επιβραδύνεται και στρέφεται καθώς εισέρχεται στο νερό λόγω του πυκνότερου μέσου.

Βασικά σημεία:

* Το φως κάμπτεται προς το κανονικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη στην επιφάνεια) όταν μετακινείται από αέρα σε νερό.

* Η ποσότητα της κάμψης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης και τους διαθλαστικούς δείκτες των δύο μέσων.

* Η διάθλαση είναι ο λόγος για τον οποίο τα αντικείμενα που βυθίζονται στο νερό φαίνεται να είναι σε διαφορετική θέση από ό, τι στην πραγματικότητα.

Πρακτικές εφαρμογές:

* φακοί σε κάμερες και γυαλιά: Οι φακοί χρησιμοποιούν διάθλαση για να εστιάσουν το φως και να δημιουργήσουν εικόνες.

* οπτικά οπτικών ινών: Τα καλώδια οπτικών ινών μεταδίδουν φως σε μεγάλες αποστάσεις χρησιμοποιώντας συνολική εσωτερική αντανάκλαση, ένα φαινόμενο που σχετίζεται με τη διάθλαση.

* πρίσματα: Τα πρίσματα χρησιμοποιούν διάθλαση για να χωρίσουν το λευκό φως στα διαφορετικά του χρώματα.

Η κατανόηση της διάθλασης μας βοηθά να εξηγήσουμε πολλά οπτικά φαινόμενα και να δημιουργήσουμε χρήσιμες τεχνολογίες.