Hvorfor ændres stien til lysstråle, når den bevæger sig gennem forskellige medier?

1. Lysets hastighed:

* Lys rejser i forskellige hastigheder i forskellige medier. Den bevæger sig hurtigst i et vakuum (som det ydre rum) og bremser, når det kommer ind i tættere materialer som vand eller glas.

2. Brydningsindeks:

* Brydningsindekset (N) er et mål for, hvor meget lys der bremser i et bestemt medium. Jo højere indeks for brydning, jo langsommere er lyset.

* For eksempel er indekset for brydning af luft ca. 1, mens vand er ca. 1,33, og glas er omkring 1,5.

3. Snells lov:

* Snells lov beskriver forholdet mellem forekomstvinklen (den vinkel, hvorpå lys rammer overfladen), brydningsvinklen (den vinkel, hvor den bøjer sig), og indekserne for brydning af de to medier.

* Formlen er:n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)

* n1 =brydningsindeks for det første medium

* θ1 =forekomstvinkel

* n2 =brydningsindeks for det andet medium

* θ2 =brydningsvinkel

4. Bøjning af lys:

* Når lyset passerer fra et medium til et andet, ændrer det hastigheden. Denne ændring i hastighed får den lette stråle til at bøje.

* Hvis lyset går ind i et tættere medium (højere brydningsindeks), bøjer det sig mod den normale (en imaginær linje vinkelret på overfladen).

* Hvis lyset går ind i et mindre tæt medium (lavere brydningsindeks), bøjer det sig væk fra det normale.

Eksempel:

Når lys bevæger sig fra luften til vand, bremser det ned. Den lette stråle bøjer sig mod det normale, fordi indekset for brydning af vand er højere end luft. Dette er grunden til, at et strå i et glas vand ser ud til at være bøjet på overfladen.

Kortfattet:

Ændringen i en lysstråle, når den bevæger sig gennem forskellige medier, skyldes ændringen i lysets hastighed, som bestemmes af indekset for brydning af mediet. Denne bøjning af lys, kaldet brydning, er beskrevet af Snells lov.