Пречупване

Пречупването е промяната на посоката на вълната, причинена от промяната на нейната скорост. Примери за вълни са звуковите и светлинните вълни. Пречупването се наблюдава най-често, когато вълна преминава от една прозрачна среда в друга прозрачна среда. Различните видове среди включват въздух и вода.

Когато една вълна преминава от една прозрачна среда в друга, тя променя скоростта и посоката си. Например, когато светлинна вълна преминава през въздух и след това преминава във вода, вълната се забавя и променя посоката си.

Когато светлината попадне в среда с по-голяма плътност, светлинният лъч се огъва към нормалната среда. Когато се върне обратно в среда с по-малка плътност (с по-малък коефициент на пречупване), той ще се огъне обратно под същия ъгъл, както когато е влязъл (ако повърхността на изхода е успоредна на повърхността на входа).

Пример за действие на рефракцията е поставянето на сламка в чаша с вода, като част от сламката е във водата. Когато гледате под определен ъгъл, изглежда, че сламката се огъва на повърхността на водата. Това се дължи на промяната в плътността на средата и съответно на огъването на светлинните лъчи при преминаването им от въздуха към водата.

Добър и прост начин да разберете как работи светлината е да си я представите като автомобил. Когато колата се удари под ъгъл в чакълената повърхност (това е средата), гумата, която я удря първа, ще забави движението си, което ще я накара да завие в тази посока. Следователно, ако светлината се удари в среда отдясно, имаща по-голям показател на пречупване, тя ще се отклони надясно. Размерът на огъването се определя от закона на Снел. Лещите работят чрез пречупване.

Когато светлината се пречупва в призма, тя се разделя на цветовете на дъгата, тъй като някои дължини на вълната се огъват повече от други.

В оптиката коефициентът на пречупване или индексът на пречупване n на дадено вещество е безразмерно число, което описва как светлината или друго лъчение преминава през тази среда. Той се определя като

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

където c е скоростта на светлината във вакуум, а v е фазовата скорост на светлината в средата. Законът на Снел използва показателите на пречупване, за да изчисли степента на пречупване.

Пречупване на светлинен лъч в пластмасово блокче.Zoom
Пречупване на светлинен лъч в пластмасово блокче.

Когато се гледа под определен ъгъл, сламката изглежда огъната поради пречупването на светлината при движението ѝ във въздуха.Zoom
Когато се гледа под определен ъгъл, сламката изглежда огъната поради пречупването на светлината при движението ѝ във въздуха.

Диаграма на пречупванетоZoom
Диаграма на пречупването

Въпроси и отговори

В: Какво е пречупване?


О: Пречупването е промяната на посоката на вълната, причинена от промяната на скоростта на вълната. Примери за вълни са звуковите и светлинните вълни. Пречупването се наблюдава най-често, когато вълна преминава от една прозрачна среда в друга прозрачна среда.

Въпрос: Как работи рефракцията?


О: Когато една вълна преминава от една прозрачна среда в друга прозрачна среда, вълната променя скоростта и посоката си. Например, когато светлинна вълна преминава през въздух и след това премине във вода, вълната ще се забави и ще промени посоката си. При това свойство, когато светлината преминава през среда, се извършва поляризация на електроните, което от своя страна намалява скоростта на светлината, като по този начин се променя нейната посока. Когато светлината навлезе в среда, която е по-плътна, светлинният лъч ще се "огъне" към нормалното. Когато се върне обратно в среда с по-малка плътност (с по-малък коефициент на пречупване), той ще се огъне обратно под същия ъгъл, както когато е влязъл (ако повърхността на изхода е успоредна на повърхността на входа).

Въпрос: Кои са някои примери за това как работи пречупването?


О: Пример за това как работи пречупването е поставянето на сламка в чаша с вода, като част от сламката е във водата. Когато гледате под определен ъгъл, изглежда, че сламката се огъва на повърхността на водата поради промяната в плътността на въздуха и водата, което води до огъване на светлинните лъчи при преминаването им от една среда в друга. Друг пример са лещите, работещи чрез пречупване; когато светлината се пречупва в призма, тя се разделя на цветове, тъй като някои дължини на вълната се огъват повече от други поради различната плътност между средите, която предизвиква различно огъване за всяка дължина на вълната.

Въпрос: Какво е оптичен индекс или индекс на пречупване?


О: В оптиката оптичният показател или индексът на пречупване n описва начина, по който лъчението, например светлината, се движи през конкретното вещество или материал . Той може да се определи като n = c/v, където c представлява скоростта, ако светлината е във вакуум, а v представлява фазовата скорост, ако светлината е в този конкретен материал или вещество.

Въпрос:Кой закон използва оптичните индекси ?


О:Законът на Снел използва оптични индекси или индекси за изчисляване на количеството ифрекция .

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3