a fény mint sugár elképzelésével könnyen, nagy pontossággal leírható három jól ismert jelenség: visszaverődés, fénytörés és szórás. Vegyünk egy másodpercet, hogy megvitassuk mindegyiket.
a visszaverődés során a fénysugár sima felületet, például tükröt üt, és lepattan. A visszavert sugár mindig olyan szögben jön le az anyag felületéről, amely megegyezik azzal a szöggel, amelyen a bejövő sugár eléri a felületet. A fizikában ezt a reflexió törvényének hívják. Valószínűleg hallotta ezt a törvényt: “a beesési szög megegyezik a visszaverődés szögével.”
hirdetés
természetesen tökéletlen világban élünk, és nem minden felület sima. Amikor a fény durva felületre ütközik, a bejövő fénysugarak mindenféle szögben tükröződnek, mert a felület egyenetlen. Ez a szóródás sok olyan tárgyban fordul elő, amelyekkel minden nap találkozunk. A papír felülete jó példa. Láthatja, milyen durva, ha mikroszkóp alatt nézi. Amikor a fény eléri a papírt, a hullámok minden irányban tükröződnek. Ez teszi a papírt olyan hihetetlenül hasznosnak – elolvashatja a szavakat egy nyomtatott oldalon, függetlenül attól, hogy a szeme milyen szögben látja a felületet.
“a fénytörés akkor fordul elő, amikor egy fénysugár áthalad egy átlátszó közegből (mondjuk levegőből) egy második átlátszó közegbe (vízbe). Amikor ez megtörténik, a fény megváltoztatja a sebességet, és a fénysugár meghajlik, akár a normál vonal felé, akár attól, amit normál vonalnak nevezünk, egy képzeletbeli egyenes, amely merőleges a tárgy felületére. A fényhullám hajlításának vagy fénytörési szögének mértéke attól függ, hogy az anyag mennyire lassítja a fényt. A gyémántok nem lennének olyan csillogóak, ha nem lassítanák Le sokkal jobban a bejövő fényt, mint mondjuk a víz. A gyémántok törésmutatója magasabb, mint a vízé, ami azt jelenti, hogy ezek a csillogó, költséges fénycsapdák nagyobb mértékben lassítják a fényt.
a lencsék, mint például a távcsőben vagy a szemüvegben, kihasználják a fénytörést. A lencse üvegdarab vagy más átlátszó anyag, ívelt oldalakkal a fénysugarak koncentrálására vagy diszpergálására. A lencsék arra szolgálnak, hogy minden határon megtörjék a fényt. Ahogy a fénysugár belép az átlátszó anyagba, megtörik. Ahogy ugyanaz a sugár kilép, újra megtörik. A refrakció nettó hatása ezen a két határon az, hogy a fénysugár irányt váltott. Kihasználjuk ezt a hatást, hogy kijavítsuk az ember látását, vagy javítsuk azt azáltal, hogy a távoli tárgyak közelebb vagy a kis tárgyak nagyobbnak tűnnek.
sajnos a sugárelmélet nem tudja megmagyarázni a fény által mutatott összes viselkedést. Szükségünk lesz néhány más magyarázatra, mint például a következő.