Refleksjon og refraksjon av lys

Refleksjon og refraksjon av lys er to fysiske fenomener som en lysstråle kan oppleve. I refleksjon spretter lysstrålen av en overflate, mens lysstrålen som går fra ett medium til et annet i refraksjon endrer forplantningsvinkelen sin.

	Refleksjon av lys	Bryting av lys
Definisjon	Optisk fenomen der lysstrålen spretter når den møter et materiale.	Optisk fenomen der lysstrålen endrer retning når den går gjennom et medium med forskjellig tetthet.
Komponenter (rediger)	Hendelses lyn Reflektert stråle Reflekterende overflate Normal linje Innfallsvinkel Refleksvinkel	Hendelses lyn Brytet stråle Overflate mellom media Normal linje Innfallsvinkel Brytningsvinkel
Halv	Det forekommer i samme medium	Det forekommer på grensen mellom to medier med ulik tetthet
Lover	Det normale og hendelsen og reflekterte stråler er i samme plan Innfallsvinkel = refleksjonsvinkel	Det normale og hendelsen og bryte stråler er i samme plan Brytningsindeksen for medium 1 ganger sinus for innfallsvinkelen er lik brytningsindeksen for medium 2 ganger sinus for brytningsvinkelen: n1. synd (αto) = nto. synd (αto)
Kjennetegn	Hastigheten på lysutbredelsen endres ikke Frekvensen til lysbølgen endres ikke Intensiteten til den reflekterte strålen er lavere	Hastigheten til lysutbredelse endres. Det avhenger av brytningsindeksen til mediet.
Eksempler	Kalejdoskop Solovn speilene Perle skinne Solstråle	Dobbeltbilde i akvarier Diskontinuerlig halm Refraktometri

Hva er lysrefleksjon?

Refleksjon av lys er fenomenet som oppstår når vi føler at en lysstråle spretter av en overflate.
Det som faktisk skjer er at lysstrålen returneres når den kolliderer med et annet medium enn det som beveger seg, slik som det ville skje når en ball sparkes mot en vegg.

I refleksjon av lys kan du skille den originale strålen eller hendelses lyn og strålen som returneres o reflektert stråle. På det punktet hvor hendelsen og reflekterte stråler møtes, trekkes en imaginær linje vinkelrett på overflaten, kjent som vanlig.

Mellom den innfallende strålen og det normale dannes innfallsvinkelen, og mellom den normale og den reflekterte strålen dannes refleksjonsvinkelen. Retningen lys reflekteres avhenger således av formen på den reflekterende overflaten og retningen til den innfallende strålen..

Lys har en bølgefrekvens og en hastighet som er den samme i både den innfallende strålen og den reflekterte strålen. Intensiteten til det reflekterte lyset er imidlertid lavere enn det innfallende lyset..

Lov om lysrefleksjon

Lovene om lysrefleksjon forklarer forplantningen av lysstrålen når den returneres. Det er to lover:

• Første lov: hendelsesstrålen, den normale til den innfallende overflaten og den reflekterte strålen er i samme plan.

• Andre lov: innfallsvinkelen α og refleksjonsvinkelen β er like. Hvis innfallsvinkelen er lik 30 ° C, er refleksjonsvinkelen lik 30 ° C. Hvis lyset faller vinkelrett, er innfallsvinkelen og refleksjonsvinkelen lik 0 ° C, slik at lyset reflekteres og reverserer forplantningsretningen..

Eksempler på lysrefleksjon

Refleksjon av lys forekommer i naturen i mange situasjoner og med forskjellige bruksområder.

Solovn

Mange steder brukes sollys til matlaging gjennom solovner, designet med polerte buede overflater som reflekterer og konsentrerer strålene i et lite område.
Det franske nasjonale senteret for vitenskapelig forskning bygde en solovn i Odeillo for å studere egenskapene til materialer i miljøer med høy soltemperatur. Denne ovnen er basert på konsentrasjonen av solstråler ved refleksjon, og oppnår 1000 kilowatt per kvadratmeter..

Speilbilder

Et speil er en glatt overflate der lysstråler spretter og et bilde dannes ved refleksjon av lys. De vanligste speilene er flate speil laget av et stykke glass dekket på den ene siden av sølv eller aluminiumnitrat..

Kaleidoskoper

Et kalejdoskop er et optisk instrument som består av et rør med innvendige speil og biter av farget glass. Når kalejdoskopet roteres, dannes figurer av varierte flerfargede mønstre på grunn av refleksjon av lys inne i leketøyet.

Total intern refleksjon

Total intern refleksjon er en spesiell refleksjon som kan observeres i edelstener, for eksempel diamanter. I dette tilfellet kommer lyset inn i diamanten med en slik tilbøyelighet at strålene reflekteres inne i krystallet og spretter strålene mot de indre ansiktene..

Solstråle

Noen ganger kan vi se en diffus sirkel som omgir solen. Dette er produsert av refleksjon av sollys på overflaten av vanndråpene som flyter i atmosfæren..

Hva er lysets refraksjon?

Brytningen av lys oppstår når lyset går fra ett medium til et annet. Det er fenomenet som forklarer hvorfor en rett gjenstand ser bøyd ut når vi legger den i vann. Lysstrålen avbøyes når den går til et annet medium enn det den kom fra.

Brytningen av lys skjer ved separasjonsoverflaten til medier med forskjellig tetthet som luft og vann, eller luft og glass, noe som påvirker lysets forplantningshastighet. Avviket fra forplantningsretningen vil være større jo større er forskjellen i forplantningshastigheten i de to mediene.

I lysbrekningen skiller man ut den innfallende strålen og den brytede strålen. Innfallsvinkelen dannes mellom den innfallende strålen og den normale linjen. Mens brytningsvinkelen dannes mellom den refrakterte strålen og det normale.

Hvert medium har en brytningsindeks (n) som er forholdet mellom lysets formeringshastighet i vakuum (c) og lysets formeringshastighet i det mediet (v):

n = c / v

Brytningsindeksen er omvendt proporsjonal med lysets hastighet i mediet; det vil si at jo høyere brytningsindeks, jo lavere forplantningshastighet og omvendt. For glass, vann og plast er det således større enn 1; har ingen enheter, siden det er et forhold mellom hastigheter.

Bryting av lys kan skje samtidig med refleksjon. For eksempel, hvis lys faller på en side av en glassblokk, reflekteres den og brytes ved glass-luftgrensen..

Brytningslover (Snell-Descartes-loven)

Brytningslovene forklarer hvordan dette fenomenet oppstår. Det var fysikeren og matematikeren Christiaan Huygens som utledet disse lovene som er oppsummert i:

• Første lov: den innfallende strålen på separasjonsflaten til to medier, den normale til overflaten ved innfallspunktet og den brytede strålen er i samme plan.
• Andre lov: brytningsindeksene n₁ og n_to, innfallsvinkelen α₁ og brytningsvinkelen α_to er beslektet med følgende uttrykk:

n₁. synd (α_to ) = n_to. synd (α_to)

Når lyset er innfallende vinkelrett (innfallsvinkel lik 0) er det ingen avbøyning av lyset, det vil si at innfallstrålen følger sin lineære bane.

Eksempler på lysbrekning

Brytningen av lys forklarer mange av fenomenene vi møter i vårt daglige liv. La oss se noen eksempler.

Det kontinuerlige halmen

Når en rett gjenstand, som en blyant eller halm, plasseres i et glass vann eller annen væske, ser det ut til å bryte.

Dobbeltbilde i vanntanker

Vann har en annen brytningsindeks enn luft. Det er grunnen til at når vi ser gjenstander eller vesener inne i et akvarium, kan vi se mer enn ett bilde..

Refraktometri

Brytningsindeksen til et stoff brukes til å indikere konsentrasjonen av noen forbindelser. Til dette brukes et instrument som kalles refraktometer, der noen få dråper av løsningen plasseres på en prismatisk overflate, og brytningsvinkelen måles..

Du kan også være interessert i naturfenomener.