Här är den detaljerade förklaringen av vad som orsakar brytning:
1. Ändring av våghastighet :
När en våg rör sig från ett medium till ett annat ändras dess hastighet. Denna hastighetsförändring uppstår eftersom vågen interagerar annorlunda med partiklarna i det nya mediet. I allmänhet färdas vågor snabbare i tätare medier och långsammare i mindre täta medier.
2. Snells lag :
Böjningen av vågor på grund av brytning styrs av Snells lag, som beskriver förhållandet mellan infallsvinkeln (vinkeln med vilken vågen träffar gränsen) och brytningsvinkeln (vinkeln med vilken vågen fortsätter efter att ha passerat gränsen). Snells lag säger att förhållandet mellan sinusen för infallsvinkeln (θ1) och den brutna vinkeln (θ2) är lika med förhållandet mellan våghastigheterna i de två medierna (v1 och v2):
```
sin(θ1) / sin(θ2) =v1 / v2
```
– När vågen passerar gränsen saktar den del av vågen som kommer in i det andra mediet ner, medan den del som finns kvar i det första mediet fortsätter med sin ursprungliga hastighet.
– Denna skillnad i hastighet skapar en förändring i vågfrontens riktning, vilket gör att den böjas eller bryts.
3. Refraktionsindex :
Ett materials brytningsindex (n) är ett mått på hur mycket det böjer ljus. Det definieras som förhållandet mellan ljusets hastighet i vakuum (c) och ljusets hastighet i materialet (v):
```
n =c/v
```
- Material med högre brytningsindex böjer ljus mer än material med lägre brytningsindex.
4. Exempel på refraktion :
- Vatten :När ljus färdas från luft till vatten böjer det sig mot det normala (den vinkelräta linjen mot ytan) eftersom vatten har ett högre brytningsindex än luft. Det är därför som objekt verkar vara närmare ytan när de ses från undervattensytan.
- Glas :När ljus går från luft till glas böjs det också mot det normala eftersom glas har ett högre brytningsindex än luft. Det är därför objekt verkar förstoras när de ses genom en glaslins.
- Prismor :Prismor är triangulära föremål gjorda av glas eller andra genomskinliga material som använder brytning för att separera ljus i dess komponentfärger. När vitt ljus passerar genom ett prisma, böjs det olika för varje färg, vilket skapar en regnbågseffekt.
