FormasyonOrtaöğretim ve okullar

Işığın kırılma fenomen - o ... ışığın kırılma kanunu

ışık kırılma fenomeninin - dalgası hızı değiştikçe, burada başka bir malzemeden hareket her zaman oluşur doğal bir olgudur. Görsel olarak, yayılma yönünü değiştirir görüntülenir.

Fizik: ışığın kırılması

Düşen ışın 90 ° 'lik bir açıyla iki ortam arasında bir arayüz çarparsa, o zaman hiçbir şey olmaz, bu arabirime bir dik açı ile aynı doğrultuda hareket etmeye devam eder. 90 ° 'den farklı bir geliş açısı, kırılma olgu meydana gelirse. Bu örnek, bu belirgin kırılma nesnesinin kısmen suya batırılmış veya sıcak çöl kumu görülen bir serap tuhaf etkilere neden olur.

keşif Tarihçesi

birinci yüzyıl MÖ. e. Yunan coğrafyacı ve astronom Ptolemy matematiksel olarak refraksiyon anlatmaya çalıştı ama onun tarafından teklif edilen yasa daha sonra güvenilmez olduğu ortaya çıktı. XVII yüzyılda. Hollandalı matematikçi WILLEBRORD SNELLIUS sonra kırılma malzemesinin endeksi seçildi olaydan ve kırılan açılara oranı, ilgili miktarını belirler yasasını geliştirdi. Aslında, daha madde yüksek oranda, kırmak ışık edebiliyor. ışınları ondan gelen çünkü Kalem "kırık" suda, gözü ulaşmadan önce hava-su arayüzünde yolunuzu değiştirin. Snell hayal kırıklığı için, o bu etkinin nedenini bulmak için yönetilen değil.

1678 yılında, başka Hollandalı bilim adamı Christiaan Huygens gözlem Snell açıklayan matematiksel bir ilişki geliştirmiş ve ışığın kırılma fenomeni önerdi - kiriş iki ortamlarda geçtiği hızını değişen sonucudur. Huygens, farklı kırılma indislerine sahip iki malzemenin içinden geçen ışığın tutum açıları her malzeme içinde görülen hız oranına eşit olması gerektiğini tespit etti. Bu nedenle, daha yüksek bir kırılma indeksine sahip olan bir ortam içinde, hafif daha yavaş hareket ettiği kabul edilmektedir. Diğer bir deyişle, materyalin içinden ışığın hızı kırılma endeksi ile ters orantılıdır. Yasa sonradan deneysel olarak doğrulandı rağmen anda birçok araştırmacılar için belirgin değildi, t. belirleyin. Hiçbir güvenilir araçlar hızını ölçen ışık. Bilim adamları bu malzemenin hızına bağlı olmadığını düşündük. Işık ölüm Huygens' hız sonra sadece 150 yıl onu sağ kanıtlayan yeterli doğrulukta ölçüldü.

kırılma Mutlak endeksi

şeffaf bir malzemeden veya malzeme mutlak kırılma indisi n, nispi ışık vakumda hızına boydan göre geçiş hızı olarak tanımlanır: N = C / v, burada c - vakumda ışık hızı ve v - malzeme.

Açıktır ki, herhangi bir madde içermeyen bir vakumda ışık kırılma yoktur, ve bu değer, bilinmeyen parametreler malzeme (1,0003) hesaplamak için kullanılabilir daha fazla olan hava ışık 1. kırılma daha başka şeffaf malzemelerin için mutlak bir şekil 1. vardır.

Snell yasası

Bazı tanımları tanıtmak:

  • Düşen ışın - ayırma ortamı yakın olan bir kiriş;
  • düşme noktasına - bu düştüğü de ayırma noktası;
  • ayırma ortamından çıkan kırılmış ışın;
  • - normal temas ettiği yerdeki ayrılması dik çizilen bir çizgi;
  • Geliş açısı - normal ve olay ışın arasındaki açı;
  • kırılma açısı kırılan ışının ve normal arasındaki açı olarak olabilir belirler.

kırılma kanunlarına göre:

  1. Olay, kırılan ışın ve normal aynı düzlemde bulunmaktadır.
  2. sıklığı ve kırılma açıları sinüs oranı, birinci ve ikinci ortamın kırılma katsayılarının oranı: sin i / sin r = n r / i n.

ışık (Snell) kırılma kanunu iki dalganın iki ortamın kırılma indekslerinin açıları arasındaki ilişkiyi tarif eder. Bir dalga refraktif en az bir kırılma ortamında (örneğin, hava) geçtiği zaman (örneğin, su), kendi hızı düşer. Bunun aksine, zaman ışık, havadaki su hızı artar geçer. kırılma ve ikinci normal açı ilk orta göreli geliş açısı, iki malzeme arasındaki kırılma indeksi farkı ile orantılı olarak değişir. Bir dalga daha yüksek olan bir ortamın katsayısı düşük olan bir ortamdan geçerse, normal doğru bükülür. Ve tersine, eğer kaldırılacaktır.

bağıl kırılma indisi

Işık kırılma kanunu olay ve sabit bir eşit kırılan açıların sinüs oranı oranı olduğunu göstermektedir ışık hızlarının iki Medya.

i sin / sin r = n r / i n = (C / h r) / (c / v ı) = vi / h r

İlişki, n r / i n, bu maddeler için bir kırılma göreli indeksi olarak adlandırılır.

genellikle günlük yaşamda görülen kırılma sonucu fenomen bir sayı. "Kırık" kalem etkisi - en yaygın biri. Onlar kırılan ve daha az derinlikte görünen sanal bir görüntü oluştururken, düz bir çizgide nesneden gelmiyor sanki Gözler ve beyin suya geri ışınları izleyin.

dağılım

Dikkatli ölçümler kırılması olduğunu göstermektedir ışık dalga boyu emisyonu veya renk büyük bir etkisi vardır. Diğer bir deyişle, bir maddenin bir çok sahip kırılma indeksi renk veya dalga boyu değişikliği ile farklılık gösterebilir.

Böyle bir değişiklik, tüm saydam medyada yer alan ve dağılım denir. özel maddenin ne oranda kınlma endeksi dalga boyu ile değişir bağlıdır. dalga boyu artan ışık kırılma daha az belirgin bir fenomen olur ile. Bu onun dalga boyu kısa olduğu için mor, kırmızı daha refract gerçeğiyle doğrulanmıştır. Nedeniyle olağan cam dağılma onun bileşenlerine bilinen bölme ışığı oluşur.

Işığın genişleme

XVII yüzyılın sonunda Sir Isaak Nyuton görünür spektrumun keşfi yol açan bir dizi deney yapmış ve beyaz ışık, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı bitirme yoluyla mor arasında değişen renklerde sıralı bir düzende ibaret olduğunu göstermiştir. karanlık bir odada çalışan Newton panjurlarınızı bir delikten dar ışın nüfuz bir cam prizma yerleştirilir. bir prizmadan geçerken kırılan ışık - Cam sıralı spektrumda bir ekrana yansıtmak için.

Newton beyaz ışık farklı renklerde bir karışımıdır ve prizma farklı bir açıdan her bir renk ışık kırıcı, beyaz ışık "scatter" sonucuna varmışlardır. Newton ikinci prizmadan geçirilerek renkleri paylaşan olamazdı. O koyduğunuzda Ama ikinci prizma tüm renklerin dağılıp ikinci prizma girdi, böylece, araştırmacılar renkler beyaz ışık oluşturmak üzere tekrar biraraya getirilirler bulundu, ilk çok yakındır. Bu keşif, ikna edici kolayca ayrılır ve bağlanabilir ışığın spektral bileşimi kanıtladı.

dispersiyon olay, farklı fenomen çok sayıda çok önemli bir rol oynar. Gökkuşağı prizma meydana benzer spektral ayrışma, etkileyici bir manzara yapım yağmur damlalarının ışığın kırılma, sonucudur.

Kritik açı ve tam yansıma

İki malzemenin ayrılması ile ilgili olarak insidans açısı ile tanımlanan dalgaların bir alt hareket yolu olan bir ortamda yüksek bir kırılma indeksine sahip olan bir ortam geçerken. Geliş açısı (iki malzemenin kırılma endeksi bağlı olarak), belirli bir değeri aşarsa, bu ışık daha düşük bir endeks ile ortam içinde kırılan olmayan bir noktaya ulaşır.

90 ° kırılma açısı ile sonuçlanan geliş açısı olarak tanımlanan açı Kritik (ya da sınır). daha az, geliş açısının diğer bir deyişle, kritik kırılma meydana fazla ve bunun eşit olduğu zaman, kırılmış ışın, iki malzeme ayıran boşluk boyunca geçer. Geliş açısının sınır aşarsa, ışık geri yansır. Bu olay toplam iç yansıma olarak bilinir. kullanımı örnekleri - elmas ve optik elyaf. kesim elmas toplam iç yansıma teşvik etmektedir. onlar üst yüzeyine ulaşana kadar elmas üst yoluyla giren ışınların çoğu, yansıtılacaktır. Bu Elması ışıltı veren şeydir. optik elyaf , bir cam "saç", hafif bir uca girdiğinde, bu kaçamaz o kadar ince olmasıdır. kiriş diğer ucunu ulaştığında sadece, o lif bırakmak mümkün olacak.

Anlayın ve yönetmek

mikroskoplar ve teleskop kameralar, video projektörleri ve hatta insan gözü arasında değişen Optik cihazlar, ışık, odaklanmış kırılan ve yansıyan edilebileceği gerçeğine güvenebilirsiniz.

Kırılma seraplar, gökkuşağı, optik yanılsama dahil fenomen, geniş bir yelpazede üretir. Nedeniyle bira kalın duvarlı cam kırılma için daha tam olarak görünüyor ve güneş sonradan gerçekte olduğundan daha birkaç dakika iner. Milyonlarca insan gözlük veya kontakt lens yardımıyla görme kusurlarını düzeltmek için kırılma gücünü kullanırlar. Işık ve yönetim bu özellikleri anlayarak, ne olursa olsun onlar bir mikroskop lamı üzerine veya uzak bir galakside olup olmadığı, çıplak gözle görülemeyen ayrıntıları görebilirsiniz.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 tr.delachieve.com. Theme powered by WordPress.