Τι συμβαίνει όταν μια ακτίνα φωτός ταξιδεύει στον αέρα σε γυαλί;
1. Αλλαγή της ταχύτητας: Το φως ταξιδεύει με βραδύτερη ταχύτητα σε πυκνότερα μέσα όπως γυαλί σε σύγκριση με τον αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως αλληλεπιδρά με τα άτομα στο γυαλί, επιβραδύνοντας το.
2. κάμψη της ακτίνας φωτός: Καθώς η ακτίνα φωτός εισέρχεται στο γυαλί υπό γωνία, η αλλαγή στην ταχύτητα την προκαλεί να κάμψει. Αυτή η κάμψη ονομάζεται διάθλαση . Η κατεύθυνση της κάμψης εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης και τους διαθλαστικούς δείκτες των δύο μέσων (αέρα και γυαλί).
3. Νόμος του Snell: Η σχέση μεταξύ της γωνίας της επίπτωσης (η γωνία με την οποία η ακτίνα φωτός χτυπά την επιφάνεια του γυαλιού), τη γωνία διάθλασης (η γωνία με την οποία η ακτίνα του φωτός κάμπτεται στο γυαλί) και οι διάθλοι των δύο μέσων περιγράφονται από το νόμο του Snell:
`` `
n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)
`` `
όπου:
* Το N1 είναι ο δείκτης διάθλασης του αέρα
* Το N2 είναι ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού
* θ1 είναι η γωνία πρόσπτωσης
* θ2 είναι η γωνία διάθλασης
4. Συνολική εσωτερική αντανάκλαση: Όταν η γωνία επίπτωσης υπερβαίνει μια ορισμένη κρίσιμη γωνία, η ακτίνα φωτός αντανακλάται πλήρως στον αέρα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται συνολική εσωτερική αντανάκλαση και είναι υπεύθυνος για τη λάμψη των διαμαντιών και τη λειτουργία οπτικών ινών.
Συνοπτικά:
* Το φως επιβραδύνεται όταν εισέρχεται στο γυαλί.
* Η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί την κάμψη της ακτίνας φωτός, με αποτέλεσμα τη διάθλαση.
* Η γωνία διάθλασης καθορίζεται από το νόμο του Snell.
* Σε μια ορισμένη κρίσιμη γωνία, η ακτίνα φωτός υφίσταται συνολική εσωτερική αντανάκλαση.
Η διάθλαση είναι μια θεμελιώδη αρχή στην οπτική και έχει πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων φακών, πρίσματος και οπτικών ινών.
