optisk brytning

La optisk brytning Det är ett fenomen som uppstår när ljus faller snett på separationsytan av två medier, så ljuset ändrar riktning och hastighet. Det används flitigt inom optik och fysik samt inom astronomi.

Därför kommer vi att ägna den här artikeln till att berätta allt du behöver veta om optisk brytning, dess egenskaper och betydelse.

Vad är optisk brytning

Optisk brytning hänvisar till överföringen av ljusvågor från ett materialmedium till ett annat under utbredningsprocessen, och sedan ändras deras riktning och hastighet omedelbart. Det är en process relaterad till reflektion av ljus och kan manifesteras samtidigt.

Ljus kan färdas i materiella medier som t.ex vakuum, vatten, luft, diamanter, glas, kvarts, glycerin och olika genomskinliga eller genomskinliga material. I varje medium färdas ljus med olika hastigheter.

Till exempel bryts ljus när man reser från luft till vatten, där färdvinkeln och hastigheten ändras. Följande element deltar i alla fenomen av ljusbrytning:

• infallande blixt: strålen som når ytan mellan de två medierna.
• bruten stråle: En ljusstråle som böjs när en våg färdas över en yta.
• Vanligt: Imaginär linje vinkelrät mot ytan, etablerad från den punkt där två strålar möts.
• Infallsvinkel: Vinkeln mellan den infallande strålen och normalen.
• brytningsvinkel: Vinkeln mellan den brutna strålen och normalen.

Optisk refraktionsfenomen

När ljus faller på en yta som skiljer två medier, som t.ex luft och vatten reflekteras en del av det infallande ljuset, medan en annan del bryts och passerar genom det andra mediet.

Medan brytningsfenomenet främst gäller ljusvågor, gäller begreppen alla vågor, inklusive ljud och elektromagnetiska vågor.

De lagar som Huygens härleder och som styr alla vågor är uppfyllda:

• De infallande, reflekterade och brutna strålarna ligger i samma plan.
• Infallsvinkeln och reflektionsvinkeln är lika.därigenom förstå de vinklar som bildas av den infallande strålen respektive den reflekterade strålen, vinkelrät mot separationsytan som ritas vid infallspunkten.

Ljusets hastighet beror på det medium genom vilket det färdas, för så ju tätare materialet är, desto långsammare är ljusets hastighet och vice versa. Så när ljus färdas från ett mindre tätt medium (luft) till ett mer tätt medium (glas), bryts ljusstrålarna nära det normala, så brytningsvinkeln blir mindre än infallsvinkeln.

På liknande sätt, om en ljusstråle passerar från ett tätare medium till ett mindre tätt medium, kommer att brytas bort från det normala, så att infallsvinkeln blir mindre än brytningsvinkeln.

betydelse

Vi har redan nämnt att optisk brytning är ett fysiskt fenomen som uppstår när ljus passerar från ett medium till ett annat med olika densiteter. Detta fenomen är av stor betydelse i vårt dagliga liv och inom olika vetenskaps- och teknikområden.

Ett av de vanligaste exemplen på optisk brytning är bildandet av regnbågar. När solljus passerar genom vattendroppar i atmosfären bryts ljuset och sprids vid olika våglängder, vilket skapar det spektrum av färger vi ser i regnbågar. Detta fenomen används också inom linsoptik och vid tillverkning av optiska instrument, såsom kameralinser, mikroskop och teleskop.

Dessutom, optisk refraktion är grundläggande för korrigering av mänsklig syn. När ljus kommer in i vårt öga bryts det genom hornhinnan och linsen för att bilda en bild på näthinnan. Om ögat inte bryter ljus ordentligt kan det orsaka synproblem som närsynthet, långsynthet och astigmatism. Kontaktlinser korrigerar dessa brytningsproblem och låter ljuset brytas ordentligt in i ögat.

Inom industrin används optisk refraktion vid tillverkning av transparenta material och mätning av koncentrationen av lösningar. Inom medicin används optisk refraktion för att mäta densiteten och refraktionen av biologiska vävnader, möjliggör tidig upptäckt av sjukdomar.

Utan optisk refraktion, bildbehandling, synkorrigering, tillverkning av linser och andra optiska instrument, sjukdomsdetektering och många andra vetenskapliga och tekniska framsteg som förbättrar vår livskvalitet skulle det inte vara möjligt.

Exempel på optisk refraktion

Några vanliga exempel på optisk refraktion kan hittas i följande fenomen:

• Tesked i tekopp: När vi lägger en tesked i en kopp te kan vi se hur det smular sönder. Det är effekten av ljusets brytning som producerar denna optiska illusion. Samma fenomen uppstår när vi lägger en penna eller ett sugrör i vattnet. Dessa böjda illusioner skapas på grund av ljusets brytning.
• Regnbåge: Regnbågar orsakas av ljusets brytning när det passerar genom små vattendroppar som svävar i atmosfären. När ljus kommer in i detta område bryts det ner och skapar färgglada effekter.
• sol halo: Detta är ett regnbågsliknande fenomen som inträffar i vissa delar av jordklotet eller under mycket specifika atmosfäriska förhållanden. Detta skapas när ispartiklar ackumuleras i troposfären, bryter ljuset och bryter upp det, vilket gör det möjligt att urskilja de färgade ringarna runt ljuskällorna.
• Ljus bryts i en diamant: Diamanter bryter också ljuset och delar upp det i flera färger.
• Glasögon och förstoringsglas: Förstoringsglasen och linserna som vi använder bygger på principen om ljusbrytning, eftersom de måste fånga ljuset och förvränga bilden så att den kan tolkas med blotta ögat.
• sol i havet: Vi kan se solljus ändra vinkel och hastighet och sprida sig när det passerar över ytan och ut till havet.
• Ljus genom målat glas: Ljusbrytning sker också genom glas eller kristall, som filtrerar ljus och sprider det ut i miljön.

Jag hoppas att du med denna information kan lära dig mer om optisk retraktion och dess egenskaper.