Ποια είναι η κάμψη του φωτός επειδή η αλλαγή στην ταχύτητά του;
* φως και ταχύτητα: Το φως ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με το μέσο που περνάει. Ταξιδεύει ταχύτερα σε κενό (όπως ο εξωτερικός χώρος) και επιβραδύνεται όταν εισέρχεται πυκνότερα μέσα όπως νερό ή γυαλί.
* διάθλαση: Όταν το φως περνά από το ένα μέσο σε άλλο, η ταχύτητά του αλλάζει, προκαλώντας την κάμψη. Αυτή η κάμψη ονομάζεται διάθλαση.
* Νόμος του Snell: Αυτός ο νόμος περιγράφει τη σχέση μεταξύ των γωνιών της επίπτωσης και της διάθλασης και των διαθλαστικών δεικτών των δύο μέσων. Ποσοτίζει πόσα φως στρέφεται.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:
Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που οδηγεί σε δρόμο. Εάν οδηγεί από έναν ομαλό, πλακόστρωτο δρόμο σε ένα λασπώδες πεδίο, η ταχύτητά του θα μειωθεί. Καθώς εισέρχεται στο πεδίο, το μονοπάτι του θα λυγίσει ελαφρώς, ακριβώς όπως το φως στρέφεται όταν εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο.
Γιατί συμβαίνει η διάθλαση;
Ο λόγος διάθλασης έγκειται στην αλληλεπίδραση των φωτεινών κυμάτων με τα άτομα στο μέσο. Τα φωτεινά κύματα προκαλούν τα ηλεκτρόνια στα άτομα να ταλαντεύονται και αυτά τα ταλαντευτικά ηλεκτρόνια εκπέμπουν νέα κύματα φωτός. Αυτή η διαδικασία παίρνει ένα μικρό χρονικό διάστημα, προκαλώντας μικρή καθυστέρηση στη διάδοση του φωτός. Αυτή η καθυστέρηση είναι αυτό που έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή της ταχύτητας και την κάμψη του φωτός.
Παραδείγματα διάθλασης:
* Ένα άχυρο σε ένα ποτήρι νερό: Το άχυρο εμφανίζεται λυγισμένο στην επιφάνεια του νερού επειδή το φως από το άχυρο στρέφεται καθώς ταξιδεύει από το νερό (πυκνότερο) στον αέρα (λιγότερο πυκνό).
* ένα ουράνιο τόξο: Οι σταγόνες σταγόνες ενεργούν σαν μικροσκοπικά πρίσματα, διαθλάνοντας το ηλιακό φως και το χωρίζουν στα διαφορετικά του χρώματα.
* φακοί σε γυαλιά και κάμερες: Οι φακοί χρησιμοποιούν διάθλαση για να εστιάσουν το φως, τη διόρθωση προβλημάτων όρασης ή τη λήψη εικόνων.
Η κατανόηση της διάθλασης είναι ζωτικής σημασίας για την εξήγηση ενός ευρέος φάσματος οπτικών φαινομένων και των λειτουργιών πολλών σημαντικών τεχνολογιών.
