Физика для детей

Поведение света как волны

На этой странице мы опишем некоторые особенности поведения света как волны, включая отражение, преломление и дифракцию.

Отражение

Одним из наиболее важных волнообразных свойств света является отражение. Именно отраженный свет мы видим глазами. То, как свет отражается от предметов, влияет и на цвета, которые мы видим.

Когда волна ударяется о новую среду, часть волны отражается от поверхности. От того, насколько отражающей является поверхность, зависит, сколько света (и какой длины волны) будет отражено и сколько будет поглощено или передано.

Когда свет отражается, он подчиняется закону отражения, которому следуют волны. Это означает, что угол отраженной волны света будет равен углу падения входящей световой волны. Для примера смотрите рисунок ниже:

Виды отражения

• Спекулярное отражение - Спекулярное отражение - это когда лучи света отражаются от поверхности в одном исходящем направлении. Примером такого типа отражения является зеркало. Спекулярное отражение происходит на поверхностях, которые являются плоскими на микроскопическом уровне, например, полированное серебро или гладкий водоем.
• Диффузное отражение - Диффузное отражение - это когда поверхность отражает лучи света в широком диапазоне направлений. Диффузное отражение возникает, когда поверхность шероховата на микроскопическом уровне. Поверхность может казаться или ощущаться гладкой, как лист бумаги, но на самом деле она шероховата на микроскопическом уровне. Это приводит к тому, что лучи света отражаются под разными углами.

Преломление

Когда свет переходит из одной среды (например, воздуха) в другую (например, воду), он меняет направление. Это "волнообразное" поведение и называется преломлением. Таким образом, свет ведет себя подобно другим волнам, таким как звуковые волны. Скорость световой волны также меняется, когда она переходит из среды в среду.

Вы можете увидеть пример преломления света в воде, если опустите соломинку в стакан с водой. Вы увидите, как соломинка как бы сдвигается в сторону. Это изгибается световая волна, когда она входит в воду.

Показатель преломления

Для измерения поведения света в различных веществах ученые используют показатель преломления, который представляет собой отношение скорости света в вакууме к скорости света в веществе. Уравнение для показателя преломления имеет следующий вид:

n = c/v

где n - показатель преломления, c - скорость света в вакууме, а v - скорость света в веществе.

В качестве примера возьмем показатель преломления воды, который равен 1,33. Это означает, что скорость света в вакууме в 1,33 раза быстрее, чем скорость света в воде.

Другим волнообразным свойством света является дифракция. Когда световые волны сталкиваются с препятствием или проходят через отверстие, они изгибаются. Дифракцию света можно увидеть в серебристой подкладке вокруг облаков, а также в узорах света от поверхности компакт-диска (см. рисунок).

Деятельность

Пройдите викторину из десяти вопросов об этой странице.

Знакомство с волнами

Свойства волн

Волновое поведение

Основы звука

Высота и акустика

Звуковая волна

Как работают музыкальные ноты

Ухо и слух

Глоссарий волновых терминов

Свет и оптика

Введение в свет

Спектр света

Свет как волна

Фотоны

Электромагнитные волны

Телескопы

Объективы

Глаз и зрение

Наука>> Физика для детей