Articles

Wat zijn de oorzaken van breking?


Beste antwoord

De uitleg in het leerboek is dat lichtstralen buigen wanneer ze transparante media met een grotere optische dichtheid binnendringen, waardoor breking wordt opgewekt (behalve stralen die 90 graden invallen op de in- en uitgangsoppervlakken). Het probleem met deze taal is dat lichtstralen zijn samengesteld uit fotonen en dat fotonen geen objecten zijn, maar kwanta van EM en zich gedragen als golven bij interactie met velden zoals de moleculen die het transparante materiaal met een grotere optische dichtheid vormen. Je kunt fotonen niet buigen, maar je kunt ze wel omleiden.

Wat de studieboeken niet vermelden, is waarom ze worden omgeleid. Sommige leerboeken vermelden dat de fotonen lijken te vertragen wanneer ze door transparante materialen met een grotere optische dichtheid gaan. Fotonen reizen bij C en dat verandert niet. Dus wat gebeurt er waardoor het lijkt alsof ze langzamer gaan werken? De fotonen zijn een diepere gekromde ruimte binnengegaan waardoor hun traject wordt verlengd. De ruimte is gekromd, zelfs op korte afstanden en kleine ruimtes. Massa (moleculen) is zelfs nog dieper gekromde ruimte. Dat zijn ze. Fotonen zelf zijn samengesteld uit volledig gekromde ruimte, daarom kunnen ze eruitzien als een golf en een “deeltje”. Als je een illustratie wilt zien van een volledig gekromde ruimte in beweging (interne architectuur van fotonen), bekijk dan deze korte video-animatie met kinetische Riemanniaanse geomentry:

Antwoord

Op welke manier splitst water licht? Hoe beïnvloedt de breking elke individuele kleur?

Water is een verspreidend medium voor licht. Dat betekent dat licht met verschillende kleuren met verschillende snelheden in water reist. Als je een puls van wit licht het water in stuurt, spreiden de verschillende kleuren zich uit (of verspreiden ze zich) terwijl ze door het water reizen.

Hier is een foto van rimpelingen in een vijver, alleen om het idee te illustreren dat golven met verschillende spreiding met verschillende snelheden. Je kunt aan de randen zien dat de golflengte langer is, wat aangeeft dat langere golflengten sneller reizen dan kortere golflengten.

Gekopieerd van: Boomerang .

Voor licht dat door water reist, is de fysica compleet anders. Deze keer, maar hetzelfde geldt dat de langere golflengten sneller reizen dan kortere golflengten. Er is een tabel met optische eigenschappen van water op deze link Optische eigenschappen van water en ijs – Wikipedia . Hier is een schermafbeelding van het eerste deel van de tafel. Let op de twee kolommen die ik heb aangegeven met de rode vakjes. De eerste kolom in de golflengte van licht. De vierde kolom geeft de brekingsindex, n. Zoals je waarschijnlijk weet, is de brekingsindex gelijk aan de lichtsnelheid in een vacuüm gedeeld door de lichtsnelheid van de stof. Naarmate dat aantal kleiner wordt en dichter bij 1 komt, reist het licht sneller. Je kunt zien dat als je naar beneden beweegt (golflengte wordt langer), de golven sneller reizen (brekingsindex wordt kleiner)

Dit eerste deel van de tafel is het ultraviolette uiteinde. Hier is een beetje verder naar beneden in de tabel:

Dit komt naar het rode uiteinde van het spectrum. Je kunt zien dat n steeds kleiner wordt naarmate de golflengte toeneemt.

Wanneer een lichtstraal onder een hoek een glad wateroppervlak raakt, buigen de lichtstralen als gevolg van deze brekingsindex. Dit wordt brekingsindex genoemd, omdat het een maat is voor (een index van) hoeveel het licht wordt gebroken (gebogen). Hoe groter de brekingsindex, hoe meer het licht wordt gebogen. Dus de langere golflengten worden meer gebogen dan de kortere golflengten. Je zou het bijna kunnen zien als de langere die met hun tenen stoten als ze het water ingaan, omdat het ze zo vertraagt, zodat ze meer op hun gezicht vallen en met een steilere hoek naar de oppervlakte gaan.

Naarmate je dieper het water in gaat, zullen de verschillende golflengten zich blijven uitwaaieren langs hun gescheiden paden. Als je het licht op iets wits laat schijnen, zie je het typische spectrum met het rode licht aan het ene uiteinde en het blauwe licht aan het andere uiteinde. Oké, violet. Het is grappig dat we ze meestal het rode uiteinde en blauwe uiteinde van het spectrum noemen, ook al is de kortste zichtbare golflengte voorbij blauw in violet.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *