Τι συμβαίνει όταν ένα φως μετακινείται από υλικό με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης σε άλλη υψηλότερη διάθλαση;

Όταν το φως μετακινείται από ένα υλικό με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης σε ένα με υψηλότερο δείκτη διάθλασης, βιώνει τα ακόλουθα φαινόμενα:

1. Διάθλαση:

* κάμψη φωτός: Η ακτίνα φωτός κάμπτεται προς το κανονικό (μια φανταστική γραμμή κάθετη στην επιφάνεια). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως επιβραδύνεται καθώς εισέρχεται στο πυκνότερο μέσο.

* Αλλαγή προς την κατεύθυνση: Η γωνία πρόσπτωσης (γωνία μεταξύ της προσπίπτουσας ακτίνας και του φυσιολογικού) είναι μεγαλύτερη από τη γωνία διάθλασης (γωνία μεταξύ της διαθλασμένης ακτίνας και της φυσιολογικής).

2. Μειωμένη ταχύτητα:

* πιο αργή ταχύτητα: Η ταχύτητα του φωτός μειώνεται καθώς εισέρχεται στο υλικό με υψηλότερο δείκτη διάθλασης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φως αλληλεπιδρά περισσότερο με το πυκνότερο μέσο, ​​προκαλώντας την επιβράδυνση του.

3. Αλλαγή στο μήκος κύματος:

* μικρότερο μήκος κύματος: Το μήκος κύματος του φωτός μειώνεται καθώς εισέρχεται στο πυκνότερο μέσο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η συχνότητα του φωτός παραμένει σταθερή και η ταχύτητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως αναλογική.

4. Συνολική εσωτερική αντανάκλαση (TIR):

* Κρίσιμη γωνία: Εάν η γωνία πρόσπτωσης είναι μεγαλύτερη από μια συγκεκριμένη γωνία που ονομάζεται κρίσιμη γωνία, το φως δεν θα διαθλάψει, αλλά αντ 'αυτού θα αντικατοπτρίζεται πίσω στο πρώτο μέσο. Αυτό ονομάζεται συνολική εσωτερική αντανάκλαση.

Παράδειγμα:

* φως που εισέρχεται στο νερό από τον αέρα: Το νερό έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης από τον αέρα. Όταν το φως εισέρχεται στο νερό από τον αέρα, λυγίζει προς το κανονικό, επιβραδύνεται και το μήκος κύματος του μειώνεται.

Συνέπειες:

* μεγεθυντικά γυαλιά: Η κάμψη του φωτός από φακούς με υψηλότερους δείκτες διάθλασης χρησιμοποιείται για τη μεγέθυνση των αντικειμένων.

* Οπτικές ίνες: Η συνολική εσωτερική αντανάκλαση εντός των οπτικών ινών επιτρέπει στο φως να ταξιδεύει σε μεγάλες αποστάσεις με ελάχιστη απώλεια.

* πρίσματα: Η διαφορετική κάμψη του φωτός με διαφορετικά μήκη κύματος από πρίσματα χρησιμοποιείται για να διαχωρίσει το λευκό φως στα συστατικά του χρώματα (Rainbow).

Συνοπτικά, όταν το φως μετακινείται από ένα υλικό με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης σε υψηλότερο, κάμπτεται προς το κανονικό, επιβραδύνεται, το μήκος κύματος του μειώνεται και μπορεί να υποβληθεί σε συνολική εσωτερική αντανάκλαση σε ορισμένες γωνίες.