Fyzika pre deti

Správanie svetla ako vlny

Na tejto stránke popíšeme niektoré vlastnosti svetla ako vlny vrátane odrazu, lomu a difrakcie.

Reflexia

Jedným z najdôležitejších vlnových prejavov svetla je odraz. Práve odrazené svetlo vidíme našimi očami. To, ako sa svetlo odráža od predmetov, ovplyvňuje aj farby, ktoré vidíme.

Keď vlna narazí na nové prostredie, časť vlny sa odrazí od povrchu. Od odrazivosti povrchu závisí, koľko svetla (a akých vlnových dĺžok svetla) sa odrazí a koľko sa pohltí alebo prenesie.

Pri odraze svetla platí zákon odrazu, ktorým sa riadi vlnenie. To znamená, že uhol odrazenej svetelnej vlny sa bude rovnať uhlu dopadu prichádzajúcej svetelnej vlny. Príklad nájdete na nasledujúcom obrázku:

Typy reflexie

• Zrkadlový odraz - Zrkadlový odraz je odraz svetla od povrchu v jednom smere. Príkladom tohto typu odrazu je zrkadlo. Zrkadlové odrazy sa vyskytujú na povrchoch, ktoré sú na mikroskopickej úrovni rovné, ako napríklad leštené striebro alebo hladká vodná plocha.
• Difúzny odraz - Difúzny odraz nastáva vtedy, keď povrch odráža svetelné lúče v širokom rozsahu smerov. Difúzny odraz nastáva vtedy, keď je povrch na mikroskopickej úrovni drsný. Povrch sa môže zdať hladký, ako napríklad kus papiera, ale v skutočnosti je na mikroskopickej úrovni drsný. To spôsobuje, že sa svetelné lúče odrážajú pod rôznymi uhlami.

Refrakcia

Keď svetlo prechádza z jedného prostredia (napríklad vzduchu) do iného prostredia (napríklad vody), zmení smer. Ide o "vlnové" správanie a nazýva sa lom. Svetlo sa tak správa podobne ako iné vlny, napríklad zvukové vlny. Pri prechode z prostredia do prostredia sa mení aj rýchlosť svetelnej vlny.

Príklad lomu svetla vo vode si môžete pozrieť, ak do pohára s vodou vložíte slamku. Uvidíte, ako sa slamka zdanlivo pohybuje do strany. Ide o ohyb svetelnej vlny, ktorá sa pri vstupe do vody ohýba.

Index lomu

Na meranie správania sa svetla v rôznych látkach vedci používajú index lomu. Ten udáva pomer rýchlosti svetla vo vákuu k rýchlosti svetla v látke. Rovnica pre index lomu je:

n = c/v

kde n je index lomu, c je rýchlosť svetla vo vákuu a v je rýchlosť svetla v látke.

Ako príklad si zoberme index lomu pre vodu, ktorý je 1,33. To znamená, že rýchlosť svetla vo vákuu je 1,33-krát vyššia ako rýchlosť svetla vo vode.

Ďalšou vlnovou vlastnosťou svetla je difrakcia. Keď svetelné vlny narazia na prekážku alebo prejdú otvorom, ohnú sa. Difrakciu svetla možno pozorovať na striebornom podklade okolo mrakov, ako aj na obrazcoch svetla z povrchu kompaktného disku (pozri obrázok).

Aktivity

Vyplňte kvíz s desiatimi otázkami o tejto stránke.

Úvod do vĺn

Vlastnosti vĺn

Vlnové správanie

Základy zvuku

Výška tónu a akustika

Zvuková vlna

Ako fungujú hudobné noty

Ucho a sluch

Slovník pojmov v oblasti vĺn

Svetlo a optika

Úvod do svetla

Svetelné spektrum

Svetlo ako vlna

Fotóny

Elektromagnetické vlny

Teleskopy

Objektívy

Oko a videnie

Veda>> Fyzika pre deti