Γιατί ένα περιστατικό φωτός στην ορθογώνια γυάλινη πλάκα που βυθίζεται σε οποιοδήποτε μέσο αναδύεται παράλληλα με τον εαυτό του;
Κατανόηση των αρχών
* διάθλαση: Όταν το φως περνάει από το ένα μέσο σε άλλο (όπως ο αέρας σε γυαλί), η ταχύτητα του αλλάζει. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί την κάμψη της ακτίνας φωτός, ένα φαινόμενο που ονομάζεται διάθλαση. Η ποσότητα κάμψης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης και τους διαθλαστικούς δείκτες των δύο μέσων.
* Νόμος του Snell: Αυτός ο νόμος περιγράφει τη σχέση μεταξύ των γωνιών της επίπτωσης και της διάθλασης και των διαθλαστικών δεικτών των δύο μέσων:
* n₁sinth₁ =n₂sinth₂
όπου:
* n₁ και n₂ είναι οι διάθλοι δείκτες του πρώτου και του δεύτερου μέσου, αντίστοιχα.
* θ -είναι η γωνία πρόσπτωσης.
* θ -είναι η γωνία διάθλασης.
το σενάριο
1. Εισαγωγή στην πλάκα: Όταν μια ακτίνα φωτός εισέρχεται στην γυάλινη πλάκα από ένα διαφορετικό μέσο, κάμπτεται προς το κανονικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη προς την επιφάνεια) λόγω του υψηλότερου δείκτη διάθλασης του γυαλιού.
2. Ταξιδεύοντας μέσα από την πλάκα: Η ακτίνα φωτός συνεχίζει να ταξιδεύει μέσα από το γυαλί, διατηρώντας μια ευθεία διαδρομή (μέχρι να συναντήσει την επόμενη διεπαφή).
3. Βγαίνοντας την πλάκα: Όταν η ακτίνα φωτός εξέρχεται από την πλάκα γυαλιού και επιστρέφει στο αρχικό μέσο (για παράδειγμα, ο αέρας), κάμπτεται μακριά από το κανονικό. Η ποσότητα κάμψης είναι ίση και αντίθετη με την κάμψη που συνέβη όταν εισήλθε στην πλάκα.
Γιατί παράλληλα;
Το κλειδί είναι ότι οι γωνίες της συχνότητας εμφάνισης και εμφάνισης είναι ίσες , αλλά με αντίθετα σημάδια. Εδώ είναι γιατί:
* Ο νόμος του Snell εφαρμόζεται δύο φορές: Ο νόμος του Snell εφαρμόζεται τόσο στα σημεία εισόδου όσο και στην έξοδο. Επειδή η πλάκα γυαλιού είναι ορθογώνια, οι δύο επιφάνειες είναι παράλληλες. Αυτό σημαίνει ότι οι κανονικοί και στις δύο επιφάνειες είναι παράλληλες.
* Αναστροφή της κάμψης: Η αλλαγή στην κατεύθυνση κατά την είσοδο στην πλάκα αντιστρέφεται όταν βγαίνει, με αποτέλεσμα την ακτίνα φωτός που αναδύεται παράλληλα προς την αρχική του κατεύθυνση.
Σημαντική σημείωση: Η αναδυόμενη ακτίνα θα είναι παράλληλη με το περιστατικό Ray *μόνο εάν οι δύο επιφάνειες της πλάκας γυαλιού είναι παράλληλες *. Εάν οι επιφάνειες δεν είναι παράλληλες, η αναδυόμενη ακτίνα δεν θα είναι παράλληλη με το περιστατικό Ray.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα παραδείγματα ή ένα διάγραμμα για να το δείξετε περαιτέρω!
