Kas ir gaismas laušana?
Gaismas laušana ir tad, kad gaismas viļņa izplatīšanās laikā pāriet no viena materiāla barotnes uz otru, pēc tam tūlīt mainās tā virziens un ātrums. Tas ir process, kas saistīts ar gaismas atstarošanu un var vienlaikus izpausties.
Gaisma var izplatīties tādās materiālajās barotnēs kā vakuums, ūdens, gaiss, dimants, stikls, kvarcs, glicerīns un visu veidu caurspīdīgi vai caurspīdīgi materiāli. Katrā vidē gaisma izplatās citā ātrumā.
Gaismas laušana notiek, ja tā, piemēram, pāriet no gaisa uz ūdeni, kurā mainās tās leņķis un pārvietošanās ātrums.
Katrā gaismas laušanas parādībā piedalās šādi elementi:
- krītošs zibens: gaismas stars, kas sasniedz virsmu starp abiem nesējiem;
- lauzts stars: stars, kas tiek novirzīts, kad gaismas vilnis iet cauri virsmai;
- normāla līnija: iedomāta līnija, kas ir perpendikulāra virsmai, izveidota no punkta, kurā abi stari sakrīt;
- krituma leņķis: leņķis, kas notiek starp krītošo staru un parasto līniju. To izsaka ar simbolu θ1;
- refrakcijas leņķis: ir leņķis, kas notiek starp lauzto staru un normālo līniju. To izsaka ar simbolu θ2.
Gaismas laušana
Gaismas ātrumu katrā vidē norāda lielums, ko sauc refrakcijas indekss. Šo materiālu barotnes laušanas koeficientu nosaka, aprēķinot attiecības starp gaismas ātrumu vakuumā un attiecīgās vides ātrumu. Refrakcijas indeksa aprēķināšanas formula ir šāda:
Ievietojot tējkaroti tējas tasē, mēs varam redzēt, it kā tā būtu sadalīta. Tas ir gaismas laušanas efekts, kas rada šo optisko ilūziju.
Tāda pati parādība notiek, kad ūdenī ieliekam zīmuli vai salmiņu. Ilūzija ir tāda, ka tie ir saliekti gaismas laušanas dēļ.
Varavīksne
Varavīksni rada gaismas laušana, kad tā iet caur maziem ūdens pilieniem, kas ir suspendēti atmosfērā. Gaisma, nonākot šajā zonā, sadalās un rada krāsainu efektu.
Skatīt arī: Varavīksne
Saules gaisma Halos
Tā ir varavīksnei līdzīga parādība, kas notiek dažās pasaules daļās vai ļoti specifiskos atmosfēras apstākļos. Tas notiek, kad troposfērā uzkrājas ledus daļiņas, kas lauž gaismu un to noārda, kas ļauj nošķirt krāsu gredzenu ap gaismas avotu.
Lūza gaisma dimantā
Dimanti arī spēj lauzt gaismu, sadalot to vairākās krāsās.
Lēcas un palielināmie stikli
Gan palielināmie stikli, gan lēcas, kuras mēs izmantojam, ir balstīti uz gaismas laušanas principiem, jo tiem jāaptver gaisma un deformējams attēls, lai to varētu interpretēt acs.
Saules stari jūrā
Mēs varam redzēt, kā saules gaisma maina leņķi un ātrumu, un tā izkliedējas, kad caur virsmu nonāk jūrā.
Gaisma caur vitrāžu
Gaismas laušana notiek arī caur brillēm vai kristāliem, kas filtrē gaismu un izkliedē to vidē.
Gaismas atstarošana un laušana
Gaismas atstarošana
Gaismas atstarošana un laušana ir saistīti, lai arī atšķirīgi, procesi. Gaismas atstarojums sastāv no tā atsitiena, kad tas nonāk virsmā vai saskarnē, kas atdala divus dažādus nesējus. Piemēram, ainavas atspulgs ezerā vai sejas atspulgs spogulī ir gaismas atstarošanas parādības.
Tā vietā gaismas laušana notiek, kad gaisma iet cauri virsmai, kas atdala divus barotnes, lai turpinātu tās izplatīšanos. Kad tas iekļūst otrajā materiāla vidē, gaismas stars mainīs leņķi un ātrumu.
