Å Forestille seg lys som en stråle gjør det enkelt å beskrive, med stor nøyaktighet, tre kjente fenomener: refleksjon, brytning og spredning. La oss ta et sekund for å diskutere hver enkelt.
i refleksjon treffer en lysstråle en jevn overflate, for eksempel et speil, og hopper av. En reflektert stråle kommer alltid av overflaten av et materiale i en vinkel som er lik vinkelen der den innkommende strålen treffer overflaten. I fysikk hører du dette som kalles refleksjonsloven. Du har sikkert hørt denne loven uttalt som » innfallsvinkelen er lik refleksjonsvinkelen.»
Annonse
Selvfølgelig lever vi i en ufullkommen verden, og ikke alle overflater er glatte. Når lyset treffer en grov overflate, reflekterer innkommende lysstråler i alle slags vinkler fordi overflaten er ujevn. Denne spredningen skjer i mange av objektene vi møter hver dag. Overflaten på papiret er et godt eksempel. Du kan se hvor grovt det er hvis du peer på det under et mikroskop. Når lyset treffer papir, reflekteres bølgene i alle retninger. Dette er det som gjør papir så utrolig nyttig – du kan lese ordene på en trykt side uavhengig av vinkelen som øynene dine ser på overflaten.
«Refraksjon oppstår når en lysstråle passerer fra ett gjennomsiktig medium (luft, la oss si) til et annet gjennomsiktig medium (vann). Når dette skjer, endrer lyset hastigheten og lysstrålen bøyer seg, enten mot eller bort fra det vi kaller den normale linjen, en imaginær rett linje som går vinkelrett på objektets overflate. Mengden bøyning, eller brytningsvinkelen, av lysbølgen, avhenger av hvor mye materialet senker lyset. Diamanter ville ikke være så glitrende hvis de ikke senker innkommende lys mye mer enn, si, vann gjør. Diamanter har en høyere brytningsindeks enn vann, det vil si at de sparkly, kostbare lysfeller senker lyset i større grad.
Objektiver, som de i et teleskop eller i et par briller, utnytter brytningen. En linse er et stykke glass eller annet gjennomsiktig stoff med buede sider for å konsentrere eller spre lysstråler. Objektiver tjener til å bryte lys ved hver grense. Når en lysstråle kommer inn i det gjennomsiktige materialet, brytes det. Når den samme strålen kommer ut, brytes den igjen. Nettoeffekten av brytningen ved disse to grensene er at lysstrålen har endret retninger. Vi utnytter denne effekten for å korrigere en persons visjon eller forbedre den ved å få fjerne objekter til å virke nærmere eller små gjenstander vises større.
Dessverre kan en stråleteori ikke forklare alle oppføringene som er utstilt av lys. Vi trenger noen andre forklaringer, som den vi vil dekke neste.