Představit světlo jako paprsek umožňuje snadné popsat, s velkou přesností, tři dobře známé jevy: odraz, lom a rozptyl. Pojďme si chvilku promluvit o každém z nich.
v odrazu světelný paprsek zasáhne hladký povrch, jako je zrcadlo, a odrazí se. Odražený paprsek vždy vychází z povrchu materiálu v úhlu rovném úhlu, ve kterém příchozí paprsek dopadl na povrch. Ve fyzice, uslyšíte to nazývá zákon reflexe. Pravděpodobně jste slyšeli tento zákon uvedl jako “ úhel dopadu se rovná úhlu odrazu.“
Reklama
samozřejmě, žijeme v nedokonalém světě, a ne všechny povrchy jsou hladké. Když světlo dopadne na drsný povrch, příchozí světelné paprsky se odrážejí v nejrůznějších úhlech, protože povrch je nerovný. K tomuto rozptylu dochází v mnoha objektech, se kterými se každý den setkáváme. Dobrým příkladem je povrch papíru. Můžete vidět, jak je to drsné, když se na to podíváte pod mikroskopem. Když světlo zasáhne papír, vlny se odrážejí ve všech směrech. To je to, co dělá papír tak neuvěřitelně užitečný – můžete číst slova na tištěné stránce bez ohledu na úhel, pod kterým vaše oči vidí povrch.
„Lom světla nastane, když světelný paprsek prochází z jednoho průhledného prostředí (ovzduší, řekněme) do druhého transparentní médium (voda). Když k tomu dojde, světlo mění rychlost a světelný paprsek se ohýbá, buď směrem nebo od toho, čemu říkáme normální čára, imaginární přímka, která běží kolmo k povrchu objektu. Množství ohybu nebo úhlu lomu světelné vlny závisí na tom, jak moc materiál zpomaluje světlo. Diamanty by nebyly tak třpytivé, kdyby nezpomalily přicházející světlo mnohem víc než třeba voda. Diamanty mají vyšší index lomu než voda, což znamená, že tyto jiskřivé, nákladné světelné pasti zpomalují světlo ve větší míře.
čočky, stejně jako čočky v dalekohledu nebo v brýlích, využívají lomu. Čočka je kus skla nebo jiné průhledné látky se zakřivenými stranami pro soustředění nebo rozptýlení světelných paprsků. Objektivy slouží k lomu světla na každé hranici. Když paprsek světla vstupuje do průhledného materiálu, je lámán. Jak stejný paprsek vychází, znovu se láme. Čistý účinek lomu na těchto dvou hranicích spočívá v tom, že světelný paprsek změnil směr. Tento efekt využíváme k nápravě zraku člověka nebo k jeho vylepšení tím, že vzdálené objekty vypadají blíže nebo malé objekty vypadají větší.
bohužel teorie paprsků nedokáže vysvětlit všechna chování vystavená světlem. Budeme potřebovat několik dalších vysvětlení, jako je ta, kterou se budeme zabývat příště.