Imagining light as a ray gør det let at beskrive med stor nøjagtighed tre velkendte fænomener: refleksion, brydning og spredning. Lad os tage et sekund til at diskutere hver enkelt.
i refleksion rammer en lysstråle en glat overflade, såsom et spejl, og springer af. En reflekteret stråle kommer altid ud af overfladen af et materiale i en vinkel svarende til den vinkel, hvor den indkommende stråle rammer overfladen. I fysik vil du høre dette kaldet refleksionsloven. Du har sikkert hørt denne lov angivet som ” indfaldsvinklen er lig med refleksionsvinklen.”
reklame
selvfølgelig lever vi i en ufuldkommen verden, og ikke alle overflader er glatte. Når lys rammer en ru overflade, reflekterer indkommende lysstråler i alle mulige vinkler, fordi overfladen er ujævn. Denne spredning forekommer i mange af de objekter, vi støder på hver dag. Overfladen af papir er et godt eksempel. Du kan se, hvor groft det er, hvis du kigger på det under et mikroskop. Når lys rammer papir, reflekteres bølgerne i alle retninger. Det er det, der gør papir så utroligt nyttigt – du kan læse ordene på en udskrevet side uanset hvilken vinkel dine øjne ser på overfladen.
“brydning opstår, når en lysstråle passerer fra et gennemsigtigt medium (luft, lad os sige) til et andet gennemsigtigt medium (vand). Når dette sker, ændrer lyset hastigheden, og lysstrålen bøjer, enten mod eller væk fra det, vi kalder den normale linje, en imaginær lige linje, der løber vinkelret på objektets overflade. Mængden af bøjning eller brydningsvinkel af lysbølgen afhænger af, hvor meget materialet sænker lyset. Diamanter ville ikke være så glitrende, hvis de ikke sænkede indkommende lys meget mere end, siger, vand gør. Diamanter har et højere brydningsindeks end vand, hvilket vil sige, at disse glitrende, dyre lysfælder sænker lyset i større grad.
linser, som dem i et teleskop eller i et par briller, drager fordel af brydning. En linse er et stykke glas eller andet gennemsigtigt stof med buede sider til koncentrering eller spredning af lysstråler. Linser tjener til at bryde lys ved hver grænse. Når en lysstråle kommer ind i det gennemsigtige materiale, brydes det. Da den samme stråle kommer ud, brydes den igen. Nettoeffekten af brydningen ved disse to grænser er, at lysstrålen har ændret retninger. Vi drager fordel af denne effekt for at rette en persons vision eller forbedre den ved at få fjerne objekter til at se tættere ud, eller små genstande ser større ud.
desværre kan en stråleteori ikke forklare alle de adfærd, der udstilles af lys. Vi har brug for et par andre forklaringer, som den, vi dækker næste gang.