Fyzika pro děti

Chování světla jako vlny

Na této stránce si popíšeme některé vlastnosti světla jako vlny, včetně odrazu, lomu a difrakce.

Reflexe

Jedním z nejdůležitějších vlnových projevů světla je odraz. Právě odražené světlo vidíme očima. To, jak se světlo odráží od předmětů, ovlivňuje i barvy, které vidíme.

Když vlna dopadne na nové prostředí, část vlny se od povrchu odrazí. To, jak je povrch odrazivý, určuje, kolik světla (a jakých vlnových délek) se odrazí a kolik se pohltí nebo propustí.

Když se světlo odráží, řídí se zákonem odrazu, kterým se řídí vlnění. To znamená, že úhel odražené světelné vlny se bude rovnat úhlu dopadu přicházející světelné vlny. Příklad viz obrázek níže:

Typy reflexe

• Zrcadlový odraz - Zrcadlový odraz nastává, když se paprsky světla odrážejí od povrchu v jednom směru. Příkladem tohoto typu odrazu je zrcadlo. Zrcadlové odrazy se vyskytují na površích, které jsou na mikroskopické úrovni rovné, jako je leštěné stříbro nebo hladká vodní plocha.
• Difuzní odraz - Difuzní odraz nastává, když povrch odráží světelné paprsky v širokém rozsahu směrů. K difuznímu odrazu dochází, když je povrch na mikroskopické úrovni drsný. Povrch se může zdát hladký, jako například papír, ale ve skutečnosti je na mikroskopické úrovni drsný. To způsobuje, že se světelné paprsky odrážejí pod různými úhly.

Refrakce

Když světlo přechází z jednoho prostředí (např. vzduchu) do jiného prostředí (např. vody), změní směr. Jedná se o "vlnové" chování a nazývá se refrakce. Světlo se tak chová podobně jako jiné vlny, např. zvukové vlny. Při přechodu z prostředí do prostředí se mění i rychlost světelné vlny.

Příklad lomu světla ve vodě můžete vidět, když do sklenice s vodou vložíte brčko. Uvidíte, jak se brčko jakoby pohybuje do strany. To je ohyb světelné vlny při vstupu do vody.

Index lomu

K měření chování světla v různých látkách vědci používají index lomu. Ten udává poměr rychlosti světla ve vakuu k rychlosti světla v látce. Rovnice pro index lomu je následující:

n = c/v

kde n je index lomu, c je rychlost světla ve vakuu a v je rychlost světla v látce.

Jako příklad uveďme index lomu vody, který je 1,33. To znamená, že rychlost světla ve vakuu je 1,33krát vyšší než rychlost světla ve vodě.

Další vlnovou vlastností světla je difrakce. Když světelné vlny narazí na překážku nebo projdou otvorem, ohnou se. Difrakci světla lze pozorovat na stříbrném podkladu kolem mraků a také na světelných vzorcích z povrchu kompaktního disku (viz obrázek).

Aktivity

Vyplňte kvíz s deseti otázkami o této stránce.

Úvod do vln

Vlastnosti vln

Chování vln

Základy zvuku

Výška tónu a akustika

Zvuková vlna

Jak fungují hudební noty

Ucho a sluch

Slovníček pojmů z oblasti vln

Světlo a optika

Úvod do světla

Světelné spektrum

Světlo jako vlna

Fotony

Elektromagnetické vlny

Dalekohledy

Objektivy

Oko a vidění

Věda>> Fyzika pro děti