Vad är ljusets brytning?
Brytningen av ljus är när ljusvågen passerar från ett materialmedium till ett annat vid förökning, varefter det sker en omedelbar förändring i dess riktning och hastighet. Det är en process relaterad till reflektion av ljus och kan manifestera sig samtidigt.
Ljus kan spridas i materialmedier som vakuum, vatten, luft, diamant, glas, kvarts, glycerol och alla typer av transparenta eller genomskinliga material. I varje medium sprids ljus med olika hastighet.
Det förekommer ljusbrytning när det till exempel passerar från luft till vatten där dess vinkel och förskjutningshastighet varierar.
I varje fenomen med ljusbrytning deltar följande element:
- incident blixtnedslag: ljusstråle som når ytan mellan båda medierna;
- brytad stråle: stråle som avböjs när ljusvågen passerar genom ytan;
- normal linje: imaginär linje vinkelrätt mot ytan, fastställd från den punkt där båda strålarna sammanfaller;
- infallsvinkel: vinkel som inträffar mellan den infallande strålen och den normala linjen. Det uttrycks med symbolen θ1;
- brytningsvinkel: är den vinkel som uppstår mellan den bryta strålen och den normala linjen. Det uttrycks med symbolen θ2.
Brytning av ljus
Ljusets hastighet i varje medium ges av en storleksstyrka som kallas brytningsindex. Brytningsindex för dessa materialmedia bestäms genom att beräkna förhållandet mellan ljusets hastighet i vakuum och mediet i fråga. Formeln för att beräkna brytningsindex är:
När vi introducerar en tesked i en kopp te kan vi se som om den var uppdelad. Det är en effekt av ljusbrytningen som producerar denna optiska illusion.
Samma fenomen uppstår när vi lägger en penna eller ett sugrör i vattnet. Illusionen är att dessa är böjda på grund av ljusets brytning.
Regnbåge
En regnbåge produceras genom ljusets brytning när den passerar genom små droppar vatten som hänger i atmosfären. Ljuset, när det går in i detta område, sönderdelas och genererar den färgglada effekten.
Se även: Rainbow
Solljus Halos
Det är ett fenomen som liknar regnbågen och som förekommer i vissa delar av världen eller under mycket specifika atmosfäriska förhållanden. Detta inträffar när ispartiklar ackumuleras i troposfären, vilket bryter ljuset och sönderdelar det, vilket gör det möjligt att skilja en ring av färger runt ljuskällan.
Brytat ljus i en diamant
Diamanter kan också bryta ljus och bryta ner det i flera färger.
Linser och förstoringsglas
Både förstoringsglasen och linserna vi använder är baserade på principerna för ljusbrytning, eftersom de måste fånga ljuset och deformera bilden så att den kan tolkas av ögat.
Strålar av solljus i havet
Vi kan se solljus förändra sin vinkel och hastighet, och det sprids när det kommer in i havet genom ytan.
Ljus genom ett målat glasfönster
Ljusbrekningen sker också genom glasögon eller kristaller, som filtrerar ljuset och sprider det ut i miljön.
Reflektion och refraktion av ljus
Reflektion av ljus
Reflektion och refraktion av ljus är relaterade, men olika, processer. Ljusreflektionen består av att den studsar när den träffar en yta eller gränssnitt som skiljer två olika medier. Till exempel är reflektion av ett landskap i en sjö eller av ett ansikte i spegeln fenomen av reflektion av ljus.
Istället uppträder brytningen av ljus när ljus passerar genom ytan som separerar två media för att fortsätta sin fortplantning. När den tränger igenom det andra materialmediet kommer ljusstrålen att ändra vinkel och hastighet.
