Articles

Hva er årsakene til refraksjon?


Beste svaret

Forklaringen til læreboka er at lysstråler «bøyer» når de kommer inn i gjennomsiktige medier med større optisk tetthet, og induserer refraksjon som hender inn- og utgangsflatene 90 grader). Problemet med dette språket er at lysstråler er sammensatt av fotoner og fotoner ikke er objekter, de er kvantum av EM og oppfører seg som bølger når de samhandler med felt som molekylene som komponerer det gjennomsiktige materialet med større optisk tetthet. Du kan ikke «bøye» fotoner, men du kan dirigere dem på nytt.

Hva lærebøkene ikke nevner, er hvorfor de blir omdirigert. Noen lærebøker nevner at fotonene ser ut til å avta når de går gjennom gjennomsiktige materialer med større optisk tetthet. Fotoner reiser på C og det endrer seg ikke. Så hva skjer som får det til å se ut som om de senker farten? Fotonene har kommet inn i et dypere buet rom som forlenger deres bane. Plassen er buet, selv på korte avstander og små mellomrom. Masse (molekyler) er enda dypere buet rom. Det er det de er. Fotoner i seg selv er sammensatt av totalt buet rom, det er derfor de kan se ut som en bølge og en «partikkel». Hvis du vil se en illustrasjon av totalt buet plass i bevegelse (intern arkitektur av fotoner), kan du se denne korte videoanimasjonen som viser kinetisk Riemannian geomentry:

Svar

På hvilken måte deler vann lys? Hvordan påvirker brytningen hver enkelt farge?

Vann er et dispersivt medium for lys. Hva det betyr er at lys med forskjellige farger beveger seg med forskjellige hastigheter i vann. Hvis du sendte en puls med hvitt lys i vann, spredte de forskjellige fargene seg (eller spredte seg) når de vandret gjennom vannet.

Her er et bilde av krusninger på en dam, bare for å illustrere ideen om at bølger med forskjellig spredt ut i forskjellige hastigheter. Du kan se at bølgene er lengre ute i kantene, noe som indikerer at lengre bølgelengder beveger seg raskere enn kortere bølgelengder.

Kopiert fra: Boomerang .

For lys som vandrer gjennom vann, er fysikken helt annerledes. Denne gangen, men det samme er sant at lengre bølgelengder beveger seg raskere enn kortere bølgelengder. Det er en tabell over optiske egenskaper for vann ved denne lenken Optiske egenskaper for vann og is – Wikipedia . Her er et skjermbilde av den første delen av tabellen. Vær oppmerksom på de to kolonnene jeg har angitt med de røde rutene. Den første kolonnen i lysets bølgelengde. Den fjerde kolonnen gir brytningsindeksen, n. Som du sikkert vet, er brytningsindeksen lik lysets hastighet i et vakuum delt på lysets hastighet stoffet. Ettersom dette tallet blir mindre og nærmere 1, beveger lyset seg raskere. Du kan se at når du beveger deg nedover tabellen (bølgelengden blir lenger), beveger bølgene seg raskere (brytningsindeksen blir mindre)

Denne første delen av tabellen er den ultrafiolette enden. Her er litt lenger ned fra tabellen:

Dette kommer mot den røde enden av spekteret. Du kan se at n fortsetter å bli mindre etter hvert som bølgelengden øker.

Når en lysstråle treffer en glatt overflate av vann i en vinkel, bøyer lysstrålene som en konsekvens av denne brytningsindeksen. Det kalles brytningsindeks, fordi det er et mål på (en indeks på) hvor mye lyset brytes (bøyd). Jo større brytningsindeks, jo mer er lyset bøyd. Så lengre bølgelengder blir bøyd mer enn de kortere bølgelengdene. Du kan nesten tenke på det som de lengre som stubber tærne når de kommer inn i vannet fordi det bremser dem så mye ned, så de faller mer over ansiktene og går ned i en brattere vinkel mot overflaten.

Når du beveger deg dypere ned i vannet, vil de forskjellige bølgelengdene fortsette å vifte ut langs sine separate stier. Hvis du lar lyset skinne på noe hvitt, vil du se det typiske spekteret med rødt lys i den ene enden og det blå lyset i den andre enden. OK, fiolett. Det er morsomt hvordan vi vanligvis refererer til dem som den røde enden og den blå enden av spekteret, selv om den korteste synlige bølgelengden er forbi blå til fiolett.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *