Fizika za otroke

Obnašanje svetlobe kot vala

Na tej strani bomo opisali nekatere lastnosti svetlobe kot valovanja, vključno z odbojem, lomom in difrakcijo.

Razmislek

Ena najpomembnejših valovnih lastnosti svetlobe je odboj. Odbito svetlobo vidimo z očmi. Odboj svetlobe od predmetov vpliva tudi na barve, ki jih vidimo.

Ko valovanje udari v nov medij, se del valovanja odbije od površine. Od odbojnosti površine je odvisno, koliko svetlobe (in katere valovne dolžine svetlobe) se bo odbilo in koliko absorbiralo ali preneslo.

Ko se svetloba odbije, se ravna po zakonu o odboju, ki velja za valovanje. To pomeni, da bo kot odbitega valovanja svetlobe enak vpadnemu kotu prihajajočega valovanja svetlobe. Za primer si oglejte spodnjo sliko:

Vrste refleksije

• Spektralni odboj - Spektralni odboj se pojavi, ko se svetlobni žarki od površine odbijejo v eni sami smeri. Primer te vrste odboja je ogledalo. Spektralni odboji se pojavijo na površinah, ki so na mikroskopski ravni ravne, kot sta polirano srebro ali gladko vodno telo.
• Razpršeni odboj - Razpršeni odboj je, kadar površina odbija svetlobne žarke v različnih smereh. Razpršeni odboji nastanejo, kadar je površina na mikroskopski ravni hrapava. Površina je na videz ali na otip gladka, kot na primer kos papirja, vendar je na mikroskopski ravni dejansko hrapava. Zaradi tega se svetlobni žarki odbijajo pod različnimi koti.

Refrakcija

Ko svetloba prehaja iz enega medija (npr. zraka) v drugega (npr. vodo), spremeni smer. To je "valovno" obnašanje in se imenuje lom. Na ta način se svetloba obnaša kot drugi valovi, npr. zvočni valovi. Pri prehodu iz enega medija v drugega se spremeni tudi hitrost svetlobnega vala.

Primer lomljenja svetlobe v vodi si lahko ogledate, če v kozarec vode položite slamico. Videli boste, kako se slamica premika na stran. To je upogibanje svetlobnega valovanja, ko vstopa v vodo.

Indeks refrakcije

Za merjenje obnašanja svetlobe v različnih snoveh znanstveniki uporabljajo lomni količnik. Ta določa razmerje med hitrostjo svetlobe v vakuumu in hitrostjo svetlobe v snovi. Enačba za lomni količnik je naslednja:

n = c/v

kjer je n lomni količnik, c je hitrost svetlobe v vakuumu, v pa je hitrost svetlobe v snovi.

Kot primer vzemimo lomni količnik vode, ki je 1,33. To pomeni, da je hitrost svetlobe v vakuumu 1,33-krat večja od hitrosti svetlobe v vodi.

Druga valovna lastnost svetlobe je difrakcija. Ko svetlobni valovi naletijo na oviro ali gredo skozi odprtino, se upognejo. Difrakcija svetlobe je vidna v srebrni oblogi okoli oblakov in svetlobnih vzorcih s površine zgoščenke (glej sliko).

Dejavnosti

Izvedite kviz z desetimi vprašanji o tej strani.

Uvod v valove

Lastnosti valov

Obnašanje valov

Osnove zvoka

Višina in akustika

Zvočni val

Kako delujejo glasbene note

Uho in sluh

Slovarček izrazov o valovih

Svetloba in optika

Uvod v svetlobo

Svetlobni spekter

Svetloba kot val

Fotoni

Elektromagnetni valovi

Teleskopi

Objektivi

Oko in videnje

Znanost>> Fizika za otroke