Преломление
В физике преломление — это изменение направления волны при переходе из одной среды в другую. Перенаправление может быть вызвано изменением скорости волны или изменением среды. [1] Преломление света является наиболее часто наблюдаемым явлением, но другие волны, такие как звуковые волны и волны воды , также испытывают преломление. Степень преломления волны определяется изменением скорости волны и начальным направлением распространения волны относительно направления изменения скорости.
Для света преломление подчиняется закону Снеллиуса , который гласит, что для данной пары сред отношение синусов угла падения θ 1 и угла преломления θ 2 равно отношению фазовых скоростей ( v 1 / v 2 ) в двух средах или, что то же самое, показателям преломления ( n 2 / n 1 ) двух сред. [2]
Оптические призмы и линзы используют преломление для перенаправления света, как и человеческий глаз . Показатель преломления материалов зависит от длины волны света [3] , и, следовательно, соответственно изменяется и угол преломления. Это называется дисперсией и заставляет призмы и радуги разделять белый свет на составляющие его спектральные цвета . [4]
Преломление света можно увидеть во многих местах нашей повседневной жизни. Это заставляет объекты под поверхностью воды казаться ближе, чем они есть на самом деле. Это то , на чем основаны оптические линзы , позволяющие использовать такие инструменты, как очки , камеры , бинокли , микроскопы и человеческий глаз . Преломление также отвечает за некоторые естественные оптические явления, включая радуги и миражи .
Правильное объяснение преломления включает две отдельные части, каждая из которых является результатом волновой природы света.
Как описано выше, скорость света меньше в среде, отличной от вакуума. Это замедление относится к любой среде, такой как воздух, вода или стекло, и отвечает за такие явления, как преломление. Когда свет покидает среду и возвращается в вакуум, и игнорируя любые эффекты гравитации , его скорость возвращается к обычной скорости света в вакууме, с .
