La optický lom Ide o jav, ktorý nastáva, keď svetlo dopadá šikmo na separačnú plochu dvoch médií, takže svetlo mení smer a rýchlosť. Je široko používaný v optike a fyzike, ako aj v astronómii.
Preto sa chystáme venovať tento článok, aby sme vám povedali všetko, čo potrebujete vedieť o optickom lomu, jeho vlastnostiach a význame.
Čo je optický lom
Optický lom označuje prenos svetelných vĺn z jedného materiálneho prostredia do druhého počas procesu šírenia a potom sa ich smer a rýchlosť okamžite menia. Je to proces súvisiaci s odrazom svetla a môže sa prejavovať súčasne.
Svetlo môže cestovať v hmotných médiách ako napr vákuum, voda, vzduch, diamanty, sklo, kremeň, glycerín a rôzne priehľadné alebo priesvitné materiály. V každom médiu sa svetlo šíri rôznymi rýchlosťami.
Svetlo sa napríklad láme pri cestovaní zo vzduchu do vody, kde sa mení uhol a rýchlosť pohybu. Na akomkoľvek fenoméne lomu svetla sa podieľajú tieto prvky:
- dopadajúci blesk: lúč, ktorý dosiahne povrch medzi dvoma médiami.
- lomený lúč: Lúč svetla, ktorý je ohnutý, keď vlna prechádza cez povrch.
- normálne: Pomyselná čiara kolmá na povrch, vytvorená z bodu, kde sa stretávajú dva lúče.
- Uhol dopadu: Uhol medzi dopadajúcim lúčom a normálou.
- uhol lomu: Uhol medzi lomeným lúčom a normálou.
Optický refrakčný jav
Keď svetlo dopadá na povrch, ktorý oddeľuje dve médiá, ako napr vzduch a voda, časť dopadajúceho svetla sa odráža, zatiaľ čo iná časť sa láme a prechádza cez druhé médium.
Zatiaľ čo fenomén lomu sa vzťahuje predovšetkým na svetelné vlny, koncepty sa vzťahujú na akúkoľvek vlnu vrátane zvukových a elektromagnetických vĺn.
Zákony odvodené Huygensom, ktoré riadia pohyb všetkých vĺn, sú splnené:
- Dopadajúce, odrazené a lomené lúče ležia v rovnakej rovine.
- Uhol dopadu a uhol odrazu sú rovnaké., rozumie sa tým uhlom, ktoré zviera dopadajúci a odrazený lúč kolmo na oddeľovaciu plochu nakreslenú v bode dopadu.
Rýchlosť svetla závisí od média, ktorým sa pohybuje, napr takže čím je materiál hustejší, tým je rýchlosť svetla nižšia a naopak. Takže keď svetlo prechádza z média s menšou hustotou (vzduch) do média s väčšou hustotou (sklo), svetelné lúče sa lámu blízko normálu, takže uhol lomu bude menší ako uhol dopadu.
Podobne, ak lúč svetla prechádza z hustejšieho média do média s menšou hustotou, sa bude lámať od normálu, takže uhol dopadu bude menší ako uhol lomu.
dôležitosť
Už sme spomenuli, že optický lom je fyzikálny jav, ktorý nastáva pri prechode svetla z jedného média do druhého s rôznou hustotou. Tento fenomén má veľký význam v našom každodennom živote av rôznych oblastiach vedy a techniky.
Jedným z najbežnejších príkladov optického lomu je vytváranie dúh. Keď slnečné svetlo prechádza kvapôčkami vody v atmosfére, svetlo sa láme a rozptyľuje na rôznych vlnových dĺžkach, čím vzniká spektrum farieb, ktoré vidíme v dúhe. Tento jav sa využíva aj v optike šošoviek a pri výrobe optických nástrojov, ako sú šošovky fotoaparátov, mikroskopy a teleskopy.
Okrem toho, Optická refrakcia je základom korekcie ľudského zraku. Keď svetlo vstúpi do nášho oka, láme sa cez rohovku a šošovku a vytvára obraz na sietnici. Ak oko správne neláme svetlo, môže spôsobiť problémy so zrakom, ako je krátkozrakosť, ďalekozrakosť a astigmatizmus. Kontaktné šošovky korigujú tieto refrakčné problémy a umožňujú správne lámanie svetla do oka.
V priemysle sa optický lom využíva pri výrobe priehľadných materiálov a meraní koncentrácie roztokov. V medicíne sa optická refrakcia používa na meranie hustoty a lomu biologických tkanív, umožňujúce včasné odhalenie chorôb.
Bez optickej refrakcie, zobrazovania, korekcie zraku, výroby šošoviek a iných optických nástrojov, detekcie chorôb a mnohých ďalších vedeckých a technologických pokrokov, ktoré zlepšujú kvalitu nášho života, by nebolo možné.
Príklady optického lomu
Niektoré bežné príklady optického lomu možno nájsť v nasledujúcich javoch:
- Čajová lyžička v šálke: Keď dáme lyžičku do šálky čaju, vidíme, ako sa drobí. Je to efekt lomu svetla, ktorý vytvára túto optickú ilúziu. Rovnaký jav nastáva, keď do vody vložíme ceruzku alebo slamku. Tieto zakrivené ilúzie vznikajú v dôsledku lomu svetla.
- Rainbow: Dúhy sú spôsobené lomom svetla, keď prechádza cez malé kvapôčky vody suspendované v atmosfére. Keď svetlo vstupuje do tejto oblasti, rozkladá sa a vytvára farebné efekty.
- slnečné halo: Ide o jav podobný dúhe, ktorý sa vyskytuje v určitých častiach zemegule alebo za veľmi špecifických atmosférických podmienok. Ten vzniká, keď sa častice ľadu hromadia v troposfére, lámu svetlo a rozbíjajú ho, čo umožňuje rozlíšiť farebné prstence okolo svetelných zdrojov.
- Svetlo sa láme v diamante: Diamanty tiež lámu svetlo a rozdeľujú ho do viacerých farieb.
- Okuliare a lupy: Lupy a šošovky, ktoré používame, sú založené na princípe lomu svetla, pretože musia zachytiť svetlo a skresliť obraz tak, aby sa dal interpretovať voľným okom.
- slnko v mori: Môžeme vidieť, ako slnečné svetlo mení uhol a rýchlosť a rozptyľuje sa, keď prechádza po povrchu a von do mora.
- Svetlo cez farebné sklo: K lomu svetla dochádza aj cez sklo alebo krištáľ, ktorý filtruje svetlo a rozptyľuje ho do okolia.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o optickej retrakcii a jej charakteristikách.