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Quali sono le cause della rifrazione?


Migliore risposta

La spiegazione da manuale è che i raggi di luce “si piegano” quando entrano in mezzi trasparenti di maggiore densità ottica, inducendo la rifrazione (eccetto i raggi che incidono di 90 gradi sulle superfici di entrata e di uscita). Il problema con questo linguaggio è che i raggi di luce sono composti da fotoni ei fotoni non sono oggetti, sono quanti di EM e si comportano come onde quando interagiscono con campi come le molecole che compongono il materiale trasparente di maggiore densità ottica. Non puoi “piegare” i fotoni, ma puoi reindirizzarli.

Ciò che i libri di testo non menzionano è il motivo per cui vengono reindirizzati. Alcuni libri di testo menzionano che i fotoni sembrano rallentare quando transitano attraverso materiali trasparenti di maggiore densità ottica. I fotoni viaggiano in C e questo non cambia. Quindi cosa succede che fa sembrare che rallentano? I fotoni sono entrati in uno spazio curvo più profondo che allunga la loro traiettoria. Lo spazio è curvo, anche su brevi distanze e piccoli spazi. La massa (molecole) è uno spazio curvo ancora più profondamente. Questo è quello che sono. I fotoni stessi sono composti da uno spazio totalmente curvo, ecco perché possono sembrare unonda e una “particella”. Se vuoi vedere unillustrazione di uno spazio completamente curvo in movimento (architettura interna di fotoni), guarda questa breve animazione video che mostra la geomenteria cinetica Riemanniana:

Risposta

In che modo lacqua divide la luce? In che modo la rifrazione influisce su ogni singolo colore?

Lacqua è un mezzo dispersivo per la luce. Ciò significa che la luce con colori diversi viaggia a velocità diverse nellacqua. Se invii un impulso di luce bianca nellacqua, i diversi colori si diffondono (o si disperdono) mentre viaggiano attraverso lacqua.

Ecco una foto di increspature su uno stagno, solo per illustrare lidea che onde con diversa diffusione a velocità diverse. Puoi vedere che fuori ai bordi, la lunghezza donda è più lunga, il che indica che lunghezze donda maggiori viaggiano più velocemente di lunghezze donda più corte.

Copiato da: Boomerang .

Per la luce che viaggia attraverso lacqua, la fisica è completamente diversa. Questa volta, ma la stessa cosa è vera che le lunghezze donda più lunghe viaggiano più velocemente delle lunghezze donda più corte. Cè una tabella delle proprietà ottiche dellacqua a questo link Proprietà ottiche dellacqua e del ghiaccio – Wikipedia . Ecco una schermata della prima parte della tabella. Presta attenzione alle due colonne che ho indicato con le caselle rosse. La prima colonna nella lunghezza donda della luce. La quarta colonna riporta lindice di rifrazione, n. Come probabilmente saprai, lindice di rifrazione è uguale alla velocità della luce nel vuoto divisa per la velocità della luce della sostanza. Man mano che quel numero si riduce e si avvicina a 1, la luce viaggia più velocemente. Puoi vedere che mentre ti sposti lungo la tabella (la lunghezza donda si allunga) le onde viaggiano più velocemente (lindice di rifrazione si riduce)

Questa prima parte della tabella è lestremità ultravioletta. Ecco un po più in basso nella tabella:

Questo si sta avvicinando allestremità rossa dello spettro. Puoi vedere che n continua a rimpicciolirsi allaumentare della lunghezza donda.

Quando un raggio di luce colpisce una superficie liscia dacqua ad angolo, i raggi di luce si piegano come conseguenza di questo indice di rifrazione. Si chiama indice di rifrazione, perché è una misura di (un indice di) di quanto la luce viene rifratta (piegata). Maggiore è lindice di rifrazione, più la luce viene piegata. Quindi le lunghezze donda più lunghe si piegano di più rispetto alle lunghezze donda più corte. Potresti quasi pensare ad esso come a quelli più lunghi che battono le dita dei piedi quando entrano in acqua perché li rallenta così tanto, quindi cadono di più sui loro volti e scendono con un angolo più ripido rispetto alla superficie.

Man mano che ci si sposta più in profondità nellacqua, le diverse lunghezze donda continueranno a aprirsi a ventaglio lungo i loro percorsi separati. Se lasci che la luce brilli su qualcosa di bianco, vedrai lo spettro tipico con la luce rossa a unestremità e la luce blu allaltra estremità. OK, viola. È divertente come di solito li chiamiamo lestremità rossa e lestremità blu dello spettro anche se la lunghezza donda visibile più corta è oltre il blu e diventa viola.

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