Τι συμβαίνει όταν μια ακτίνα φωτός κινείται από μια ουσία στην άλλη;
1. Η ταχύτητα του φωτός αλλάζει:
- Το φως ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικά μέσα. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει ταχύτερα στον αέρα από ό, τι στο νερό.
- Όταν το φως εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο (όπως το νερό), επιβραδύνεται. Αντίθετα, επιταχύνεται όταν εισέρχεται σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο (όπως ο αέρας).
2. Η κατεύθυνση της ακτίνας αλλάζει:
- Επειδή αλλάζει η ταχύτητα του φωτός, αλλάζει η κατεύθυνση της ακτίνας φωτός. Αυτή η αλλαγή στην κατεύθυνση ονομάζεται διάθλαση .
- Το ποσό της κάμψης εξαρτάται από:
- Η γωνία με την οποία η ακτίνα φωτός χτυπά την επιφάνεια.
- Οι δείκτες διάθλασης των δύο ουσιών. Ο δείκτης διάθλασης είναι ένα μέτρο του πόσο φως επιβραδύνεται σε ένα συγκεκριμένο μέσο.
3. Ο νόμος του Snell:
- Ο νόμος του Snell περιγράφει τη σχέση μεταξύ των γωνιών της επίπτωσης και της διάθλασης και των δεικτών διάθλασης των δύο μέσων:
- n₁ * sin (θ) =n₂ * sin (θ)
- n₁ και n₂ είναι οι δείκτες διάθλασης των δύο ουσιών.
- θ -είναι η γωνία πρόσπτωσης (γωνία μεταξύ της εισερχόμενης ακτίνας φωτός και της κανονικής στην επιφάνεια).
- θ -είναι η γωνία διάθλασης (γωνία μεταξύ της διαθλασμένης ακτίνας φωτός και της κανονικής στην επιφάνεια).
Παραδείγματα διάθλασης:
* Ένα άχυρο σε ένα ποτήρι νερό εμφανίζεται λυγισμένο: Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως από το άχυρο ταξιδεύει μέσα από το νερό και στη συνέχεια μέσω του αέρα, προκαλώντας το να λυγίσει.
* ουράνια τόξα: Το φως του ήλιου είναι διαθλασμένο καθώς περνάει μέσα από τις σταγόνες βροχής, χωρίζοντας το φως σε διαφορετικά χρώματα.
* φακοί σε γυαλιά και κάμερες: Οι φακοί χρησιμοποιούν διάθλαση για να εστιάσουν το φως και να διορθώσουν προβλήματα όρασης.
Σημαντική σημείωση:
- Εάν η ακτίνα φωτός χτυπήσει την επιφάνεια σε γωνία 90 μοιρών (κάθετη), δεν θα λυγίσει.
- Εάν η ακτίνα φωτός ταξιδεύει από ένα πυκνότερο μέσο σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο και η γωνία πρόσπτωσης είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία, Συνολική εσωτερική αντανάκλαση συμβαίνει, όπου όλο το φως αντανακλάται πίσω στο πυκνότερο μέσο.
