Πώς αλλάζει η κατεύθυνση ενός φωτός ακτίνων καθώς περνάει από τον αέρα σε νερό;
1. Αλλαγή ταχύτητας: Το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό είναι πυκνότερο από τον αέρα, που σημαίνει ότι υπάρχουν περισσότερα μόρια που συσκευάζονται μαζί. Τα φωτεινά κύματα πρέπει να αλληλεπιδρούν με αυτά τα μόρια, επιβραδύνοντας τα.
2. κάμψη: Καθώς η ακτίνα φωτός εισέρχεται στο νερό, επιβραδύνεται. Το τμήμα του κύματος που εισέρχεται στο νερό αρχικά επιβραδύνεται πριν από το υπόλοιπο κύμα, προκαλώντας την κάμψη του κύματος.
3. γωνία διάθλασης: Η ποσότητα κάμψης ή η γωνία διάθλασης εξαρτάται από τη γωνία επίπτωσης (η γωνία με την οποία το φως χτυπά την επιφάνεια) και τους δείκτες διάθλασης των δύο μέσων (αέρα και νερό). Ο δείκτης διάθλασης είναι ένα μέτρο του πόσο φως επιβραδύνεται σε ένα μέσο.
Εδώ είναι ένας απλός τρόπος για να το απεικονίσετε:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που οδηγεί σε έναν πλακόστρωτο δρόμο και στη συνέχεια ξαφνικά εισέρχεται σε ένα λασπώδες πεδίο. Το αυτοκίνητο θα επιβραδύνει και θα αλλάξει την κατεύθυνσή του επειδή αντιμετωπίζει αντίσταση από τη λάσπη. Ομοίως, η ακτίνα φωτός επιβραδύνεται και αλλάζει κατεύθυνση όταν εισέρχεται στο πυκνότερο νερό.
Βασικά σημεία:
* Η ακτίνα φωτός στροφές προς Η κανονική (μια φανταστική γραμμή κάθετη στην επιφάνεια) όταν εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο.
* Η γωνία διάθλασης είναι πάντα μικρότερη από τη γωνία επίπτωσης.
* Εάν η ακτίνα φωτός χτυπήσει την επιφάνεια σε γωνία 90 μοιρών (κάθετη προς την επιφάνεια), δεν θα αλλάξει την κατεύθυνση.
Αυτό το φαινόμενο διάθλασης είναι υπεύθυνο για πολλά ενδιαφέροντα οπτικά αποτελέσματα, όπως:
* Η φαινομενική κάμψη ενός άχυρου σε ένα ποτήρι νερό.
* Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί ένα μεγεθυντικό φακό.
* Ο σχηματισμός ουράνιων τόξων.
