Hvordan bøjes eller bryder lys, når du rejser gennem forskellige genstande?

Det grundlæggende:

* Lys rejser i forskellige hastigheder i forskellige medier. Den bevæger sig hurtigst i et vakuum (som rum), langsommere i luften og endnu langsommere i vand eller glas.

* lysets hastighed afhænger af den optiske densitet af mediet. Et tættere medium (som vand) har flere partikler pakket sammen, hvilket bremser lysbølgerne.

Hvordan brydning sker:

1. Forestil dig en lysbølge, der rammer en grænse mellem to medier (som luft og vand). En del af bølgen reflekteres, men en del kommer ind i det nye medium.

2. lysbølgen bremser eller fremskynder, når den kommer ind i det nye medium. Denne ændring i hastighed er nøglen.

3. Ændringen i hastighed får lysbølgen til at ændre Denne retningsændring kaldes brydning.

Tænk på en bil, der kører fra fortov på græs. Bilen bremser, og dens sti ændres lidt, hvilket får bilen til at dreje.

Snells lov:

Mængden af ​​bøjning er beskrevet af Snells lov:

n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂

Hvor:

* N₁ og N₂ er brydningsindekserne for de to medier (måler, hvor meget lys bøjes i hver).

* θ₁ og θ₂ er henholdsvis vinklerne for forekomst og brydning.

Eksempler:

* et halm i et glas vand vises bøjet. Dette skyldes, at lys fra halmen bevæger sig gennem vand (langsommere) og derefter luft (hurtigere), hvilket får det til at bøje sig.

* et prisme adskiller hvidt lys i en regnbue. Hver lysfarve har en lidt anden bølgelængde, hvilket betyder, at den bøjer sig i en lidt anden vinkel i prisme.

Konklusion:

Brydning er et grundlæggende fænomen, der forklarer, hvorfor lys opfører sig, som det gør, når man passerer gennem forskellige medier. Denne bøjning af lys er vigtig for mange applikationer, fra linser i vores øjne og kameraer til design af optiske fibre.