Mi a fénytörés?
A fénytörés az, amikor a fényhullám terjedéskor egyik anyagi közegből a másikba halad, ezt követően azonnali változás következik be irányában és sebességében. Ez a fény visszaverődésével kapcsolatos folyamat, amely egyszerre nyilvánulhat meg.
A fény terjedhet olyan anyagokban, mint a vákuum, víz, levegő, gyémánt, üveg, kvarc, glicerin és mindenféle átlátszó vagy áttetsző anyag. Minden közegben a fény más sebességgel terjed.
A fénytörés akkor fordul elő, ha például levegőről vízre jut, amelyben változik az elmozdulás szöge és sebessége.
A fénytörés minden jelenségében a következő elemek vesznek részt:
- beeső villám: fénysugár, amely mindkét közeg között eléri a felszínt;
- megtört sugár: sugár, amely elhajlik, amikor a fényhullám áthalad a felületen;
- normál vonal: a felszínre merőleges képzeletbeli vonal, amely abból a pontról jön létre, ahol mindkét sugár egybeesik;
- beesési szög: a beeső sugár és a normál vonal között fellépő szög. Θ szimbólummal fejezik ki1;
- fénytörési szög: az a szög, amely a megtört sugár és a normál vonal között fordul elő. Θ szimbólummal fejezik ki2.
Fénytörés
Az egyes közegek fénysebességét egy úgynevezett nagyság adja meg törésmutató. Ezen anyag közegének törésmutatóját a vákuumban bekövetkező fénysebesség és a szóban forgó közeg sebességének kapcsolatának kiszámításával határozzuk meg. A törésmutató kiszámításának képlete a következő:
Amikor egy teáskanálnyit beviszünk egy csésze teába, láthatjuk, mintha el lett volna osztva. Ez a fénytörés hatása okozza ezt az optikai csalódást.
Ugyanez a jelenség akkor fordul elő, amikor ceruzát vagy szívószálat teszünk a vízbe. Az illúzió az, hogy ezek a fénytörés következtében meghajlottak.
Szivárvány
A szivárvány a fény fénytörésével jön létre, amikor kis légcsepp vízen halad át. A fény, amikor belép erre a területre, lebomlik és generálja a színes hatást.
Lásd még: Szivárvány
Napfény Halos
A szivárványhoz hasonló jelenség, amely a földgömb egyes részein vagy nagyon specifikus légköri körülmények között fordul elő. Ez akkor fordul elő, amikor a troposzférában felhalmozódnak a jégrészecskék, amelyek megtörik és lebontják a fényt, ami lehetővé teszi a fényforrás körüli színgyűrű megkülönböztetését.
Törött fény gyémántban
A gyémántok szintén képesek megtörni a fényt, több színre bontva.
Lencsék és nagyítók
Mind a nagyító, mind az általunk használt lencsék a fénytörés elvein alapulnak, mivel el kell ragadniuk a fényt és deformálniuk kell a képet, hogy a szemmel is értelmezhető legyen.
A napfény sugarai a tengerben
Láthatjuk, hogy a napfény megváltoztatja szögét és sebességét, és szétszóródik, amikor a felszínen keresztül belép a tengerbe.
Világítson be egy ólomüveg ablakon
A fénytörés üvegeken vagy kristályokon keresztül is bekövetkezik, amelyek a fényt szűrik és diffundálják a környezetbe.
Fényvisszaverődés és fénytörés
Fényvisszaverődés
A fény visszaverődése és fénytörése összefügg egymással, bár különböző folyamatokkal. A fényvisszaverődés abból áll, hogy pattog, amikor két különböző közeget elválasztó felületre vagy felületre ütközik. Például a tó tájának vagy a tükörben lévő arc tükröződése a fény visszaverődésének jelensége.
Ehelyett a fénytörés akkor következik be, amikor a fény áthalad a két közeget elválasztó felületen, hogy folytassa a terjedését. Amikor behatol a második anyagi közegbe, a fénysugár megváltoztatja a szöget és a sebességet.
