Lomni kot refrakcijskega kota

Danes bomo odkrili, kakšen je kot refrakcije elektromagnetnega valovanja (ime svetlobe) in kako se oblikujejo njeni zakoni.

Oko, koža, možgani

Človek ima pet osnovnih čutov. Medicinski znanstveniki razlikujejo do enajst različnih neenakih občutkov (na primer občutek pritiska ali bolečine). Ampak glavne informacije, ki jih ljudje dobijo skozi oči. Do devetdeset odstotkov razpoložljivih dejstev se človeški možgani zavedajo kot elektromagnetne oscilacije. Tako ljudje vizualno razumejo lepoto in estetiko. V tem igra pomembno vlogo kot refrakcijske svetlobe.

Puščava, jezero, dež

Svet okoli je prežeta z sončno svetlobo. Zrak in voda tvorita osnovo, kaj ljudje radi. Seveda v deževnih deževnih pokrajinah obstaja huda lepota, večina ljudi pa raje nekaj vlage.

Človek je že od nekdaj navduševala gorskih potokov in teče rek nižinske, mirnih jezer in večno valjanje morske valove brizganja slap in ledeno hladno spanec. Več kot enkrat so vsi opazili lepoto igralne svetlobe v rosi na travi, penečo zmrzovanje na vejah, mlečno belino megle in mračni čar nizkih oblakov. In vsi ti učinki nastanejo zaradi kota refrakcije žarka v vodi.

Oko, elektromagnetna skala, mavrica

Svetloba je nihanje elektromagnetnega polja. Valovna dolžina in njegova frekvenca sta oblika fotona. Frekvenca vibracij je odvisna od tega, ali gre za radijske valove, infrardeči žarki, vidna človek spekter barv, UV, X-žarki in gama žarki. Ljudje lahko zaznajo elektromagnetne oscilacije oči z valovno dolžino 780 (rdeče) do 380 (vijoličaste) nanometre. Na lestvici vseh možnih valov ta kraj zavzema zelo majhno območje. To pomeni, da večina ljudi ne more zaznati večine elektromagnetnega spektra. In vsa lepota, ki je na voljo osebi, ustvarja razliko med kotom pojavnosti in kotom refrakcije na meji medija.

Vakuum, Sonce, Planet

Snellov zakon

Nizozemski matematik Willebrord Snell je vse svoje življenje delal z koti in razdaljami. Razumel je, kako meriti razdalje med mesti, kako najti določeno točko na nebu. Ni presenetljivo, da je našel zakon kotov refleksije svetlobe.

Formula zakona izgleda takole:

• n₁greh theta-₁ = n₂greh theta-₂.

V tem izrazu imajo simboli naslednji pomen:

• n₁ in n₂ Ali so refrakcijski indeksi medija eden (od katerega je žarek incident) in medij 2 (v katerega pade);
• theta-₁ in theta-₂ Je vpadni kot in refrakcijo svetlobe.

Pojasnila k zakonu

To formulo je treba dati nekaj pojasnil. Na vogalih theta- pomeni število stopinj, ki ležijo med smerjo razširjanja žarka in normale na površino na točki dotika svetlobnega snopa. Zakaj se običajno uporablja v tem primeru? Ker v resnici ni ravno ravnih površin. In najti običajno vse krivulje je dovolj preprosta. Poleg tega, če je v problemu znan kot med medijsko mejo in incidentnim snopom x, potem želeni kot theta- je prav (90ordm-x).

Najpogosteje svetloba prihaja iz več redčen (zrak) v bolj gostem (vodnem) okolju. Bolj ko so atomi medija medsebojno, večji je žarek lomljen. Posledično je gostota medija večja kot refrakcijski kot. Toda tudi to se zgodi ravno nasprotno: svetloba pada iz vode v zrak ali iz zraka v vakuum. V takih okoliščinah lahko pride do stanja, pod katerim n₁greh theta-₁n₂. To pomeni, da se celoten žarek odraža nazaj v prvo okolje. Ta pojav se imenuje popolni notranji razmislek. Kot, pri katerem se pojavijo zgornje okoliščine, se imenuje omejevalni kot refrakcijskega kota.

Na kaj je odvisen lomni količnik?

Ta vrednost je odvisna samo od lastnosti snovi. Na primer, obstajajo kristali, za katere je pomembno, pod kakšnim kotom vstopi žarek. Anizotropija lastnosti se kaže v dvolomnosti. Obstajajo okolja, za katera je pomembna polarizacija prihajajočega sevanja. Upoštevati je treba tudi, da je kot refrakcijskega kota odvisen od valovne dolžine incidentnega sevanja. Na tej razhajati je, da izkušnje temeljijo na ločitvi bele svetlobe v mavrico s prizmo. Omeniti velja, da temperatura medija vpliva tudi na refrakcijski indeks sevanja. Hitreje, ker atomi kristala vibrirajo, bolj deformirajo svojo strukturo in zmožnost spreminjanja smeri svetlobnega razmnoževanja.

Primeri refrakcijskega indeksa

Za znane medije damo različne vrednosti:

1. Sol (kemijska formula NaCl) kot mineral se imenuje "halite". Njegov refrakcijski indeks je 1.544.
2. Lomni količnik stekla se izračuna iz njegovega refrakcijskega indeksa. Odvisno od vrste materiala se ta vrednost giblje med 1.487 in 2.186.
3. Diamond je znan po igri svetlobe v njem. Draguljarji pri rezanju upoštevajo vse svoje letala. Lomni količnik diamanta je 2.417.
4. Voda, prečiščena z nečistočami, refrakcijski indeks je 1,333. H₂O je zelo dobro topilo. Zato v naravi ni kemično čiste vode. Vsak reki je značilen po svoji sestavi. Zato se tudi refrakcijski indeks spremeni. Toda za reševanje preprostih šolskih težav lahko to vrednost uporabite.

Jupiter, Saturn, Callisto

Do te točke smo govorili o lepoti zemeljskega sveta. Tako imenovani normalni pogoji pomenijo zelo specifično temperaturo in tlak. Toda v Sončnem sistemu obstajajo še drugi planeti. Obstajajo zelo znane krajine.

Na Jupitru je na primer mogoče opaziti megleno argon v metanskih oblakih in naraščajoče tokove helija. Prav tako so znani rentgenski avrori.

Na Saturnu etanski megli prehitevajo vodikovo atmosfero. Na spodnjih plasteh planeta iz zelo vročih metanskih oblakov so diamantne deževnice.

V tem primeru kamnit zamrznjeni satelit Jupitra Callisto ima notranji ocean bogat z ogljikovodikom. Morda v bolečinah obstajajo bakterije, ki absorbirajo žveplo.

In v vsaki od teh pokrajin, lepota nastaja z igro svetlobe na različnih površinah, obrazih, izboklinah in oblakih.