refracției luminii Rezumat

Fizică 1 evenimente
refractie completa 2
3 Refracția în instrumente tehnologice și științifice
4 Refracția în viață normală
5 refractie completa

Aparentă spargerea obiectelor directe, care traversează oblic granița dintre cu densitate optică diferită

Refracția (refractie) - schimbarea direcției de propagare a undelor electromagnetice radiații, care apar la interfața dintre două medii transparente pentru aceste valuri sau suporturi mai groase, cu proprietăți diferite în mod continuu.

Refracția luminii la interfața dintre două medii conferă un efect paradoxal vizual: traversarea interfeței elemente directe uite formele medii mai dense un unghi mare cu normala la interfața (adică, refractată „în sus“); în timp ce fasciculul care intră în mediul mai dens, distribuit în acesta într-un unghi mai mic la normal (adică, refractată „în jos“). Același efect optic conduce la erori în determinarea vizuală a adâncimii apei, care par întotdeauna mai mică decât este în realitate.

Refracția luminii în atmosferă conduce la faptul că ne vedem răsăritul soarelui un pic mai devreme și apus de soare mai târziu decât ar fi cazul, în absența unei atmosfere. Din același motiv, soarele aproape de orizont discul este aplatizată vizibil de-a lungul verticală.

1. Fenomenul de Fizică

Măsurarea unghiurilor de incidență și refracție a unui fascicul de lumină

Construcția undelor refractate de principiul Huygens - Fresnel

Refracția wavefronts la interfața dintre două medii

Refracția are loc atunci când viteza de fază a undelor electromagnetice în mediile în contact sunt diferite (vezi. Indicele de refracție). În acest caz, valoarea totală a vitezei undei trebuie să fie diferite pe diferite părți ale frontierei dintre mass-media. Cu toate acestea, dacă urmărim mișcarea, de exemplu, creasta valului de-a lungul interfeței - viteza corespunzătoare ar trebui să fie aceeași pentru ambele „jumătăți“ ale undei (ca la punctele de trecere a frontierei de undă maximă este maximă, și invers, este posibil să vorbim despre sincronizarea incidentului și val transmis în toate puncte de frontieră, a se vedea. panoul superior). De la constructii geometrice simple descoperim că viteza punctului creasta de intersecție a liniei, înclinat pe direcția de propagare a undei la un unghi, va fi egal cu în cazul în care - viteza de propagare a undei.

Este clar din faptul că, în timp ce creasta valului care va avea loc în direcția de propagare (adică perpendicular pe coama) o distanță egală cu un picior al triunghiului, punctul creasta de intersecție a frontierei care va avea loc o distanță egală cu ipotenuza, iar raportul dintre aceste distanțe este egală cu sinusul unghiului, și este raportul viteze.

Apoi, echivalând viteza de-a lungul interfeței undelor incidente și transmise, obținem care este echivalentă cu legea lui Snell, deoarece indicele de refracție este definit ca raportul dintre viteza de radiație electromagnetică într-un vid la viteza de radiații electromagnetice într-un mediu.

Ca urmare, la interfața dintre două medii există fascicul de calitate refractate constă în faptul că unghiurile în mod normal la interfețele pentru incident și refractate grinzi sunt diferite unul de altul, care este cursul fasciculului în loc de a obține direct rupt - fasciculul este refractată.

Notă de ieșire mod aproape identic Legea lui Snell este construirea undei transmise prin intermediul principiului Huygens - Fresnel (a se vedea figura.).

Într-un mediu izotrop la o undă sinusoidală, caracterizată prin frecvența și vectorul de undă perpendicular pe direcția de considerente val de propagare care componenta vectorului de undă paralel cu interfața, trebuie să fie aceeași înainte și după trecerea frontierei, conduc la același tip de drept de refracție.

În plus, este de remarcat faptul că vectorul de undă de fotoni egal cu vectorul de impulsul său împărțit constanta lui Planck, și permite o interpretare fizică naturală a legii Snell ca conservarea proiecția impulsului fotonului pe care le traversează interfața.

2. refractie completa

În strânsă legătură cu fenomenul de refracție de reflexie de la limita de mass-media transparente. Într-un sens, ele sunt două fețe ale aceluiași fenomen. De exemplu, fenomenul de reflexie internă totală, datorită faptului că valurile refractate, care ar îndeplini cerințele legii lui Snell, pentru anumite unghiuri de incidență nu este, și trebuie să se reflecte pe deplin val.

În cazul în care unda polarizat vertical este incident pe interfața la unghiul Brewster, atunci va exista un efect plin de refracție - unda reflectată va fi absent.

3. Refracția în instrumente tehnologice și științifice

Fenomenul refractie stă la baza telescopului refractor de lucru (în scopuri științifice și practice, inclusiv ponderea covârșitoare a telescoape, binocluri și alte instrumente optice), lentile fotografice, camere de cinema și de televiziune, microscoape, lupe, ochelari, dispozitive de proiecție, receptoare și transmițătoare de semnal optic, hub-uri puternice fascicule de lumină, spectroscopes de prisme si monocromatoare spectrometre de prisme si multe alte dispozitive optice care cuprind lentile și / sau prisme. Acesta trebuie să fie incluse în calculul activității aproape toate dispozitivele optice. Toate acestea se referă la diferite game ale spectrului electromagnetic.

În acustică, refracție a sunetului este deosebit de important în studiul de propagare a sunetului într-un mediu eterogen și, desigur, la granița de medii diferite.

Acesta poate fi un element important în natura artei și refracție diferite, cum ar fi valurile de apă, diferite valuri în medii active și așa mai departe.

4. Refracția în viață normală

Curcubeu dublu - unul dintre cele mai frumoase fenomene legate de refracție.