Fysik for børn: Lysets adfærd som en bølge

Fysik for børn: Lysets adfærd som en bølge
Fred Hall

Fysik for børn

Lysets adfærd som en bølge

I fysik er lys en type elektromagnetisk stråling, der er synlig for øjet. Lys har den unikke egenskab, at det i fysikken kan beskrives både som en bølge og som en strøm af partikler kaldet fotoner.

På denne side vil vi beskrive nogle af lysets opførsel som bølge, herunder refleksion, brydning og diffraktion.

Refleksion

En af lysets vigtigste bølgelignende adfærd er refleksion. Det er det reflekterede lys, som vi ser med vores øjne. Hvordan lyset reflekteres af objekter påvirker også de farver, vi ser.

Når en bølge rammer et nyt medium, vil en del af bølgen prelle af på overfladen. Hvor reflekterende overfladen er, bestemmer hvor meget lys (og hvilke bølgelængder af lys) der reflekteres, og hvor meget der absorberes eller transmitteres.

Når lys reflekteres, følger det loven om refleksion, som gælder for bølger. Det betyder, at vinklen af den reflekterede lysbølge vil være lig med indfaldsvinklen af den indkommende lysbølge. Se et eksempel på billedet nedenfor:

Typer af refleksion

  • Spejlreflektion - En spejlreflektion er, når lysstråler reflekteres fra en overflade i en enkelt udgående retning. Et eksempel på denne type reflektion er et spejl. Spejlreflektioner forekommer på overflader, der er flade på mikroskopisk niveau, f.eks. poleret sølv eller et glat vandområde.
  • Diffus refleksion - En diffus refleksion er, når en overflade reflekterer lysstråler i en lang række retninger. Diffuse refleksioner opstår, når en overflade er ru på mikroskopisk niveau. Overfladen kan se ud eller føles glat, som et stykke papir, men den er faktisk ru på mikroskopisk niveau. Dette får lysstrålerne til at reflektere i forskellige vinkler.

Refraktion

Når lys bevæger sig fra et medium (f.eks. luft) til et andet medium (f.eks. vand) vil det ændre retning. Dette er en "bølgelignende" adfærd og kaldes refraktion. På denne måde opfører lys sig som andre bølger, f.eks. lydbølger. Lysbølgens hastighed ændres også, når den bevæger sig fra medium til medium.

Du kan se et eksempel på lysets brydning i vand, hvis du lægger et sugerør i et glas vand. Du vil se, hvordan sugerøret synes at bevæge sig til siden. Det er lysbølgen, der bøjer sig, når den kommer ind i vandet.

Brydningsindeks

For at måle, hvordan lys opfører sig i forskellige stoffer, bruger forskerne brydningsindekset. Dette giver et forhold mellem lysets hastighed i et vakuum og lysets hastighed i stoffet. Ligningen for brydningsindekset er:

n = c/v

hvor n er brydningsindekset, c er lysets hastighed i vakuum, og v er lysets hastighed i stoffet.

Se også: Biografi: Anne Frank for børn

Som eksempel kan man tage vands brydningsindeks på 1,33. Det betyder, at lysets hastighed i et vakuum er 1,33 gange hurtigere end lysets hastighed i vand.

Diffraktion

En anden bølgelignende egenskab ved lys er diffraktion. Når lysbølger støder på en forhindring eller passerer gennem en åbning, bøjes de. Lysets diffraktion kan ses i sølvfinnen omkring skyer og i lysmønstrene fra overfladen af en compact disc (se billedet).

Aktiviteter

Tag en quiz med ti spørgsmål om denne side.

Bølger og lyd

Intro til bølger

Bølgers egenskaber

Bølgeadfærd

Grundlæggende om lyd

Tonhøjde og akustik

Den lydbølge

Hvordan musikalske noter fungerer

Øre og hørelse

Ordliste over bølgebegreber

Lys og optik

Intro til lys

Spektrum af lys

Lys som en bølge

Fotoner

Se også: Baseball: Fair og foul bolde

Elektromagnetiske bølger

Teleskoper

Linser

Øjet og synet

Videnskab>> Fysik for børn




Fred Hall
Fred Hall
Fred Hall er en passioneret blogger, der har en stor interesse for forskellige emner som historie, biografi, geografi, videnskab og spil. Han har skrevet om disse emner i flere år nu, og hans blogs er blevet læst og værdsat af mange. Fred er meget vidende om de emner, han dækker, og han stræber efter at levere informativt og engagerende indhold, der appellerer til en bred vifte af læsere. Hans kærlighed til at lære om nye ting er det, der driver ham til at udforske nye interesseområder og dele sin indsigt med sine læsere. Med sin ekspertise og engagerende skrivestil er Fred Hall et navn, som læsere af hans blog kan stole på og stole på.