Fizyka - załamanie światła
Wprowadzenie
Zwykle światło porusza się po prostych ścieżkach w przezroczystym medium.
Kiedy światło przemieszcza się ukośnie z jednego ośrodka do drugiego, wówczas kierunek propagacji światła zmienia się w drugim ośrodku, zjawisko to jest znane jako refraction of light.
Na poniższym obrazku (a), z powodu załamania w szklance wody, obraz jest odwrócony.
Na powyższym obrazku (b) słomka wydaje się być pęknięta z powodu załamania światła.
Jak pokazano na powyższym obrazku, z powodu załamania w wodzie ryba nie pojawia się w swojej rzeczywistej pozycji, a raczej nieco powyżej jej rzeczywistej pozycji.
Prawa załamania światła
Poniżej przedstawiono istotne prawa załamania światła:
Promień padający, promień załamany i normalna do granicy między dwoma przezroczystymi ośrodkami w punkcie padania, wszystkie leżą w tej samej płaszczyźnie.
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania światła jest stały dla światła o zadanej barwie i dla danej pary mediów. To prawo jest również znane jako prawo załamania Snella.
Stała wartość drugiego ośrodka w stosunku do pierwszego nazywana jest współczynnikiem załamania światła.
Współczynnik załamania światła
W danej parze mediów zakres zmiany kierunku jest wyrażony współczynnikiem załamania światła.
Dla danej pary ośrodków wartość współczynnika załamania światła zależy od prędkości światła w tych dwóch ośrodkach.
Zdolność medium do załamywania światła można również wyrazić w kategoriach jego optical density.
Poniższa tabela ilustruje bezwzględny współczynnik załamania światła niektórych ważnych mediów materialnych -
Medium materiałowe | Współczynnik załamania światła |
---|---|
Powietrze | 1.0003 |
lód | 1.31 |
woda | 1.33 |
Alkohol | 1.36 |
Nafta oczyszczona | 1.44 |
Fused Quartz | 1.46 |
Terpentyna | 1.47 |
Sól kamienna | 1.54 |
Diament | 2.42 |