Fenomenet:brytning
När ljuset passerar från ett medium till ett annat (som luft till vatten) ändrar det riktning. Denna ljus böjning kallas brytning .
Varför det händer:Förändringar i hastighet
* Ljus saktar ner: Ljus reser med olika hastigheter i olika material. Det rör sig snabbare i mindre täta medier som luft och långsammare i tätare medier som vatten eller glas.
* incidensvinkel: Vinkeln vid vilken ljus träffar gränsen mellan de två materialen kallas infallsvinkeln.
* brytningsvinkel: Vinkeln vid vilken ljus böjs när den kommer in i det nya materialet kallas brytningsvinkeln.
Snells lag:Matematiken bakom den
Snells lag beskriver förhållandet mellan vinklarna och ljusets hastigheter i de två materialen:
* n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)
* N1 och N2 är brytningsindexen för de två materialen (ett mått på hur mycket ljus bromsar ner i det materialet).
* θ1 är infallsvinkeln.
* θ2 är brytningsvinkeln.
Visualisering av brytning
Föreställ dig en lätt stråle som reser från luft i vatten. Här är vad som händer:
1. Ljusstrålen träffar vattenytan i en vinkel.
2. Den del av ljusvågen som kommer in i vattnet bromsar först.
3. Den del av vågen som fortfarande är i luften fortsätter med sin snabbare hastighet.
4. Denna skillnad i hastighet får vågen att böjas och ändrar riktningen.
Exempel på brytning
* Ett sugrör i ett glas vatten: Strånet verkar böjt eftersom ljuset från halmen böjs när det passerar från vatten till luft.
* Rainbows: Regndroppar fungerar som prismor, bryter solljus för att skapa färgerna på en regnbåge.
* linser: Glasögon och kameralinser använder brytning för att fokusera ljus och korrekt syn.
Nyckel takeaway
Böjningen av ljus (brytning) är en följd av ljus som rör sig med olika hastigheter i olika material. Detta fenomen har många tillämpningar i våra dagliga liv och spelar en avgörande roll i optik och teknik.
