wyobrażenie sobie światła jako promienia ułatwia opisanie z dużą dokładnością trzech znanych zjawisk: odbicia, załamania i rozpraszania. Poświęćmy chwilę na omówienie każdego z nich.
w odbiciu promień światła uderza w gładką powierzchnię, taką jak lustro, i odbija się. Promień odbity zawsze wychodzi z powierzchni materiału pod kątem równym kątowi, pod którym promień przychodzący uderza w powierzchnię. W fizyce usłyszycie to, zwane prawem refleksji. Prawdopodobnie słyszeliście to prawo mówiące, że ” kąt padania równa się kątowi odbicia.”
Reklama
oczywiście żyjemy w niedoskonałym świecie i nie wszystkie powierzchnie są gładkie. Gdy światło uderza w szorstką powierzchnię, przychodzące promienie światła odbijają się pod różnymi kątami, ponieważ powierzchnia jest nierówna. To rozproszenie występuje w wielu obiektach, z którymi spotykamy się każdego dnia. Powierzchnia papieru jest dobrym przykładem. Możesz zobaczyć, jak szorstka jest, jeśli spojrzysz na nią pod mikroskopem. Kiedy światło uderza w papier, fale odbijają się we wszystkich kierunkach. To właśnie sprawia, że papier jest tak niezwykle przydatny – można czytać słowa na wydrukowanej stronie, niezależnie od kąta, pod którym twoje oczy patrzą na powierzchnię.
„refrakcja występuje, gdy promień światła przechodzi z jednego ośrodka przezroczystego (powietrze, powiedzmy) do drugiego ośrodka przezroczystego (woda). Kiedy to się dzieje, światło zmienia prędkość i promień światła wygina się, w kierunku lub z dala od tego, co nazywamy linią normalną, wyimaginowanej linii prostej, która biegnie prostopadle do powierzchni obiektu. Ilość zginania lub kąt załamania fali świetlnej zależy od tego, jak bardzo Materiał spowalnia światło. Diamenty nie byłyby tak błyszczące, gdyby nie spowalniały światła bardziej niż np. woda. Diamenty mają wyższy współczynnik załamania niż woda, co oznacza, że te błyszczące, kosztowne pułapki świetlne spowalniają światło w większym stopniu.
soczewki, takie jak te w teleskopie lub w parze okularów, wykorzystują refrakcję. Soczewka to kawałek szkła lub innej przezroczystej substancji z zakrzywionymi bokami do koncentracji lub rozpraszania promieni świetlnych. Soczewki służą do załamania światła na każdej granicy. Gdy promień światła wchodzi do przezroczystego materiału, jest załamywany. Gdy ten sam promień wychodzi, ponownie ulega załamaniu. Efekt załamania światła na tych dwóch granicach polega na tym, że promień światła zmienił kierunek. Korzystamy z tego efektu, aby skorygować wizję osoby lub wzmocnić ją, sprawiając, że odległe obiekty wydają się bliższe lub małe obiekty wydają się większe.
niestety teoria promieni nie może wyjaśnić wszystkich zachowań wykazywanych przez światło. Będziemy potrzebować kilku innych wyjaśnień, takich jak to, które omówimy dalej.