Преломление

Преломление - это изменение направления волны, вызванное изменением скорости волны. Примерами волн являются звуковые и световые волны. Чаще всего преломление наблюдается, когда волна переходит с одного прозрачного носителя на другой. Различные типы сред включают в себя воздух и воду.

При переходе волны с одного прозрачного носителя на другой прозрачный носитель скорость и направление волны меняются. Например, когда световая волна проходит по воздуху и затем переходит в воду, волна замедлится и изменит свое направление.

По мере того, как свет переходит в более плотную среду, лучик света "сгибается" к нормальному уровню. Когда он возвращается в менее плотную среду (с более низким показателем преломления), он будет изгибаться назад под тем же углом, что и при входе (если поверхность на выходе параллельна поверхности на входе).

Примером того, как работает рефракция, является помещение соломы в чашку с водой, при этом часть соломы находится в воде. При взгляде под определенным углом соломинка выглядит так, что сгибается на поверхности воды. Это связано с изменением плотности среды и, таким образом, сгибанием световых лучей при их движении из воздуха в воду.

Хороший и простой способ понять, как работает свет, это думать об этом, как о машине. Когда автомобиль наезжает на гравийное покрытие (это средоточие) под углом, шина, которая наезжает на него первой, замедляет движение, заставляя его поворачивать в этом направлении. Поэтому, если свет попадает на гравийную поверхность справа, имеющую больший индекс преломления, она будет сгибаться вправо. Степень сгибания определяется законом Снелла. Линзы работают по преломлению.

Когда свет преломляется в призме, он расщепляется на цвета радуги, потому что некоторые длины волн сгибаются больше, чем другие.

В оптике индекс преломления или коэффициент преломления n вещества - это безразмерное число, которое описывает, как свет или другое излучение проходит через эту среду. Оно определяется как

n = c v , {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},} {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},}

где c - скорость света в вакууме, а v - скорость фазы света в среде. Закон Снелла использует показатели преломления для вычисления количества преломления.

Диаграмма преломленияZoom
Диаграмма преломления

При просмотре под определенным углом соломинка выглядит согнутой из-за преломления света при движении в воздух.Zoom
При просмотре под определенным углом соломинка выглядит согнутой из-за преломления света при движении в воздух.

Луч света преломляется в пластиковом блоке.Zoom
Луч света преломляется в пластиковом блоке.

Вопросы и ответы

В: Что такое преломление?


О: Преломление - это изменение направления волны, вызванное изменением скорости волны. Примерами волн являются звуковые и световые волны. Преломление чаще всего наблюдается, когда волна переходит из одной прозрачной среды в другую прозрачную среду.

В: Как происходит преломление?


О: Когда волна переходит из одной прозрачной среды в другую прозрачную среду, волна меняет свою скорость и направление. Например, когда световая волна проходит через воздух, а затем переходит в воду, волна замедляется и меняет направление. В этом свойстве, когда свет проходит через среду, происходит поляризация электронов, что, в свою очередь, уменьшает скорость света, тем самым изменяя его направление. Когда свет попадает в более плотную среду, световой луч "изгибается" в сторону нормали. Когда он возвращается в менее плотную среду (с более низким коэффициентом преломления), он будет изгибаться обратно на тот же угол, что и при входе (если поверхность при выходе параллельна поверхности при входе).

В: Каковы некоторые примеры того, как работает преломление?


О: Примером того, как работает преломление, является помещение соломинки в чашку с водой, причем часть соломинки находится в воде. Если смотреть под определенным углом, соломинка кажется изогнутой у поверхности воды из-за изменения плотности воздуха и воды, что приводит к изгибу лучей света при их переходе из одной среды в другую. Другим примером могут служить линзы, работающие на преломлении; когда свет преломляется в призме, он разделяется на цвета, потому что некоторые длины волн изгибаются больше, чем другие, из-за разной плотности сред, которые вызывают разное количество изгибов для каждой длины волны.

В: Что такое оптический показатель или показатель преломления?


О: В оптике оптический показатель или показатель преломления n описывает, как излучение, такое как свет, проходит через определенное вещество или материал. Он может быть определен как n = c/v, где c - скорость света в вакууме, а v - фазовая скорость света в данном конкретном веществе или материале.

В:Какой закон использует оптические индексы?


A:Закон Снелла использует оптические индексы или индексы для вычисления величины разрежения.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3