khúc xạ quang học

khúc xạ quang học

La khúc xạ quang học Là hiện tượng xảy ra khi ánh sáng chiếu xiên vào mặt phân cách của hai môi trường làm cho ánh sáng bị thay đổi hướng và tốc độ. Nó được sử dụng rộng rãi trong quang học và vật lý cũng như trong thiên văn học.

Do đó, chúng tôi sẽ dành bài viết này để cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về khúc xạ quang học, đặc điểm và tầm quan trọng của nó.

khúc xạ quang học là gì

khúc xạ quang ví dụ

Khúc xạ quang học đề cập đến sự truyền sóng ánh sáng từ môi trường vật chất này sang môi trường vật chất khác trong quá trình lan truyền, sau đó hướng và tốc độ của chúng thay đổi ngay lập tức. Đó là một quá trình liên quan đến sự phản chiếu ánh sáng và có thể biểu hiện đồng thời.

Ánh sáng có thể truyền trong môi trường vật chất như chân không, nước, không khí, kim cương, thủy tinh, thạch anh, glycerin và các vật liệu trong suốt hoặc mờ khác nhau. Trong mỗi môi trường, ánh sáng truyền đi với tốc độ khác nhau.

Ví dụ, ánh sáng bị khúc xạ khi truyền từ không khí sang nước, nơi góc và tốc độ truyền thay đổi. Các phần tử sau đây tham gia vào bất kỳ hiện tượng khúc xạ ánh sáng nào:

  • sét đánh: tia tới mặt tiếp xúc giữa hai môi trường.
  • tia khúc xạ: Một tia sáng bị bẻ cong khi sóng truyền qua một bề mặt.
  • bình thường: Đường thẳng tưởng tượng vuông góc với mặt dựng từ giao điểm của hai tia.
  • Góc tới: Góc giữa tia tới và pháp tuyến.
  • góc khúc xạ: Góc giữa tia khúc xạ và pháp tuyến.

Hiện tượng khúc xạ quang học

gafas

Khi ánh sáng chiếu vào một bề mặt ngăn cách hai môi trường, chẳng hạn như không khí và nước, một phần ánh sáng tới bị phản xạ, trong khi một phần khác bị khúc xạ và đi qua môi trường thứ hai.

Mặc dù hiện tượng khúc xạ áp dụng chủ yếu cho sóng ánh sáng, nhưng các khái niệm này áp dụng cho bất kỳ sóng nào, bao gồm cả sóng âm thanh và sóng điện từ.

Các định luật do Huygens suy ra chi phối sự chuyển động của mọi sóng đều được thỏa mãn:

  • Tia tới, tia phản xạ và tia khúc xạ cùng nằm trong một mặt phẳng.
  • Góc tới và góc phản xạ bằng nhau., hiểu bằng cách các góc tạo bởi tia tới và tia phản xạ lần lượt vuông góc với mặt phân cách vẽ tại điểm tới.

Tốc độ ánh sáng phụ thuộc vào môi trường mà nó truyền qua, vì vì vậy vật chất càng đậm đặc thì tốc độ ánh sáng càng chậm và ngược lại. Vậy khi ánh sáng truyền từ môi trường loãng hơn (không khí) sang môi trường đậm đặc hơn (thủy tinh) thì tia sáng bị khúc xạ gần pháp tuyến nên góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới.

Tương tự, nếu một tia sáng truyền từ môi trường đặc hơn sang môi trường kém đặc hơn thì sẽ khúc xạ ra khỏi bình thường, nên góc tới nhỏ hơn góc khúc xạ.

Ý nghĩa

Chúng tôi đã đề cập rằng khúc xạ quang học là một hiện tượng vật lý xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác với mật độ khác nhau. Hiện tượng này có tầm quan trọng lớn trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ khác nhau.

Một trong những ví dụ phổ biến nhất về khúc xạ quang học là sự hình thành cầu vồng. Khi ánh sáng mặt trời xuyên qua các giọt nước trong bầu khí quyển, ánh sáng bị khúc xạ và tán xạ ở các bước sóng khác nhau, do đó tạo ra quang phổ màu mà chúng ta nhìn thấy trong cầu vồng. Hiện tượng này cũng được sử dụng trong thấu kính quang học và trong sản xuất dụng cụ quang học, chẳng hạn như thấu kính máy ảnh, kính hiển vi và kính thiên văn.

Bên cạnh đó, khúc xạ quang học là cơ bản trong việc điều chỉnh tầm nhìn của con người. Khi ánh sáng đi vào mắt chúng ta, nó bị khúc xạ qua giác mạc và thủy tinh thể để tạo thành hình ảnh trên võng mạc. Nếu mắt không khúc xạ ánh sáng đúng cách, nó có thể gây ra các vấn đề về thị lực như cận thị, viễn thị và loạn thị. Kính áp tròng khắc phục các vấn đề về khúc xạ này và cho phép ánh sáng khúc xạ đúng cách vào mắt.

Trong công nghiệp, khúc xạ quang học được sử dụng trong sản xuất vật liệu trong suốt và đo nồng độ dung dịch. Trong y học, khúc xạ quang học được sử dụng để đo mật độ và khúc xạ của các mô sinh học, cho phép phát hiện sớm các bệnh.

Sẽ không thể thực hiện được nếu không có khúc xạ quang học, chụp ảnh, điều chỉnh thị lực, sản xuất thấu kính và các dụng cụ quang học khác, phát hiện bệnh và nhiều tiến bộ khoa học và công nghệ khác giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta.

Ví dụ về khúc xạ quang học

công dụng của thấu kính

Một số ví dụ phổ biến về khúc xạ quang học có thể được tìm thấy trong các hiện tượng sau:

  • Muỗng cà phê trong tách trà: Khi cho một thìa cà phê vào tách trà, chúng ta có thể thấy nó vỡ vụn như thế nào. Chính hiệu ứng khúc xạ ánh sáng đã tạo ra ảo ảnh quang học này. Hiện tượng tương tự xảy ra khi chúng ta đặt bút chì hoặc ống hút vào nước. Những ảo ảnh cong này được tạo ra do sự khúc xạ ánh sáng.
  • Cầu vồng: Cầu vồng được tạo ra bởi sự khúc xạ ánh sáng khi nó đi qua những giọt nước nhỏ li ti lơ lửng trong khí quyển. Khi ánh sáng đi vào khu vực này, nó bị phá vỡ và tạo ra các hiệu ứng đầy màu sắc.
  • quầng mặt trời: Đây là một hiện tượng giống như cầu vồng xảy ra ở một số nơi trên thế giới hoặc trong các điều kiện khí quyển rất cụ thể. Điều này được tạo ra khi các hạt băng tích tụ trong tầng đối lưu, khúc xạ ánh sáng và phá vỡ nó, giúp phân biệt các vòng màu xung quanh các nguồn sáng.
  • Ánh sáng bị khúc xạ trong một viên kim cương: Kim cương cũng khúc xạ ánh sáng, chia ánh sáng thành nhiều màu.
  • Kính và kính lúp: Kính lúp và thấu kính mà chúng ta sử dụng dựa trên nguyên tắc khúc xạ ánh sáng, bởi vì chúng phải thu ánh sáng và làm biến dạng hình ảnh để có thể giải thích bằng mắt thường.
  • mặt trời trên biển: Chúng ta có thể thấy ánh sáng mặt trời thay đổi góc và tốc độ, đồng thời tán xạ khi nó đi qua bề mặt và ra biển.
  • Ánh sáng xuyên qua kính màu: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng cũng xảy ra qua thủy tinh hoặc pha lê, có tác dụng lọc ánh sáng và khuếch tán ra môi trường.

Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về độ rút quang học và các đặc điểm của nó.


Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.