די דערשיינונג פון ברעכונג פון ליכט - עס ... די געזעץ פון ברעכונג פון ליכט

די דערשיינונג פון ברעכונג פון ליכט - איז אַ נאַטירלעך דערשיינונג אַז אַקערז יעדער מאָל די פאָכן טראַוואַלז פון איין מאַטעריאַל צו אן אנדער, ווערין זייַן גיכקייַט וועריז. וויזשוואַלי, עס אויס אַז ענדערונגען דער ריכטונג פון פּראַפּאַגיישאַן.

פיזיק: ברעכונג פון ליכט

אויב די אינצידענט שטראַל סטרייקס די צובינד צווישן די צוויי מידיאַ אין אַ ווינקל פון 90 °, דעמאָלט גאָרנישט כאַפּאַנז, עס האלט צו רירן אין דער זעלביקער ריכטונג אין אַ רעכט ווינקל צו די צובינד. אויב די ווינקל פון ינסידאַנס פאַרשידענע פֿון 90 °, רעפראַקטיווע דערשיינונג אַקערז. דעם בייַשפּיל טראגט מאָדנע ווירקונג אַזאַ ווי די קלאָר ווי דער בראָך כייפעץ טייל געטובלט אין וואַסער אָדער אַ מיראַגע געזען אין די הייס מדבר זאַמד.

געשיכטע פון ופדעקונג

אין דער ערשטער יאָרהונדערט בק. און. גריכיש געאָגראַפער און אַסטראָנאָם פּטאָלעמי פּרובירן צו מאַטאַמאַטיקלי דערקלערן די ברעכונג, אָבער די געזעץ פּראָפּאָסעד דורך אים שפּעטער זיך אויס צו זיין אַנרילייאַבאַל. אין די קסוויי יאָרהונדערט. האָלענדיש מאַטעמאַטיקער Willebrord סנעלליוס דעוועלאָפּעד די געזעץ, וואָס דאַטערמאַנז די סומע שייך צו די פאַרהעלטעניש פון די אינצידענט און רעפראַקטעד אַנגלעס, וואָס איז שפּעטער געהייסן די אינדעקס פון ברעכונג מאַטעריאַל. אין פאַקט, די מער די מאַטעריע איז ביכולת צו רעפראַקט ליכט, די העכער דעם קורס. פּענסיל אין די וואַסער "צעבראכן" ווייַל די שטראַלן קומען פון עס, טוישן דיין וועג אין די לופט-וואַסער צובינד איידער ריטשינג די אויג. צו די אַנטוישונג פון סנעלל, ער האט ניט געראטן צו געפינען די גרונט פון דעם ווירקונג.

אין 1678, אן אנדער האָלענדיש געלערנטער טשריסטיאַאַן הויגענס דעוועלאָפּעד אַ מאַטאַמאַטיקאַל שייכות אַז דערקלערט די אַבזערוויישאַנז סנעלל און סאַגדזשעסטיד אַז די דערשיינונג פון ברעכונג פון ליכט - איז דער רעזולטאַט פון וועריינג די גיכקייַט אין וואָס די שטראַל פּאַסיז דורך די צוויי ינווייראַנמאַנץ. הויגענס באשלאסן אַז די שטעלונג אַנגלעס פון ליכט פּאַסינג דורך צוויי מאַטעריאַלס מיט פאַרשידענע ינדאַסיז פון ברעכונג מוזן זיין גלייַך צו די פאַרהעלטעניש פון זייַן גיכקייַט אין יעדער מאַטעריאַל. אזוי, עס איז פּאָסטולאַטעד אַז אין אַ מיטל בעת אַ העכער רעפראַקטיווע אינדעקס, די ליכט באוועגט מער סלאָולי. אין אנדערע ווערטער, די גיכקייַט פון ליכט דורך דער מאַטעריאַל איז ינווערסעלי פּראַפּאָרשאַנאַל צו די רעפראַקטיווע אינדעקס. כאָטש די געזעץ איז געווען דערנאָך באשטעטיקט עקספּערימענטאַללי, פֿאַר פילע ריסערטשערז בייַ די צייַט עס איז געווען ניט קלאָר ווי דער טאָג, ה. צו. ניט קיין פאַרלאָזלעך מיטל פון מעסטן די גיכקייַט פון ליכט. ססיענטיסץ געדאַנק אַז עס טוט נישט אָפענגען אויף די גיכקייַט פון דעם מאַטעריאַל. בלויז 150 יאר נאָך הויגענס 'גיכקייַט פון ליכט טויט איז געווען געמאסטן מיט גענוג אַקיעראַסי, פּראָווינג אים רעכט.

אַבסאָלוט אינדעקס פון ברעכונג

אַבסאָלוט רעפראַקטיווע אינדעקס N פון די טראַנספּעראַנט מאַטעריאַל אָדער אַ מאַטעריאַל איז Defined ווי די קאָרעוו גיכקייַט אין וואָס ליכט פּאַסיז טהערעטהראָוגה קאָרעוו צו די גיכקייַט אין וואַקואָ: N = C / V, ווו C - גיכקייַט פון ליכט אין וואַקוום, און אין - אין דעם מאַטעריאַל.

דאָך, דער ברעכונג פון ליכט אין אַ וואַקוום, אָנ שום פון קיין מאַטעריע איז ניטאָ און עס איז אַן אַבסאָלוט ציפער 1. פֿאַר אנדערע טראַנספּעראַנט מאַטעריאַלס דעם ווערט איז גרעסער ווי 1. ברעכונג פון ליכט אין דער לופט קענען ווערן געניצט צו רעכענען די אומבאַקאַנט פּאַראַמעטערס מאַטעריאַלס (1.0003).

סנעלל ס געזעץ

מיר באַקענען עטלעכע זוך:

• די אינצידענט שטראַל - אַ שטראַל אַז איז נאָענט צו דער צעשיידונג מיטל;
• קאַפּ פונט - די צעשיידונג פונט אין וואָס עס Falls;
• די רעפראַקטעד שטראַל געלאזן די צעשיידונג מידיאַ;
• נאָרמאַל - אַ שורה ציען פּערפּענדיקולאַר צו די צעשיידונג בייַ די פונט פון ינסידאַנס;
• ווינקל פון ינסידאַנס - די ווינקל צווישן די נאָרמאַל און דער אינצידענט שטראַל;
• באַשטימען די רעפראַקטיווע ווינקל קענען זיין ווי די ווינקל צווישן די רעפראַקטעד שטראַל און דער נאָרמאַל.

לויט צו די געזעצן פון ברעכונג:

1. די אינצידענט, די רעפראַקטעד שטראַל און דער נאָרמאַל זענען אין די זעלבע פלאַך.
2. די פאַרהעלטעניש פון סינעס פון די אַנגלעס פון ינסידאַנס און ברעכונג איז די פאַרהעלטעניש פון די ברעכונג קאָעפפיסיענץ פון דער ערשטער און צווייט מיטל: זינד איך / זינד ר = N ר / N איך.

די געזעץ פון ברעכונג פון ליכט (סנעלל) באשרייבט די שייכות צווישן די אַנגלעס פון די צוויי כוואליעס און ינדאַסיז פון ברעכונג פון די צוויי מידיאַ. ווען אַ כוואַליע פּאַסיז פון אַ ווייניקער רעפראַקטיווע מיטל (למשל לופט) אין אַ רעפראַקטיווע (למשל, וואַסער), זייַן גיכקייַט דראָפּס. קאָנווערסעלי, ווען די ליכט פּאַסיז פון די וואַסער אין די לופט, די גיכקייַט ינקריסאַז. די ווינקל פון ינסידאַנס צו דער ערשטער מיטל קאָרעוו צו דער נאָרמאַל ווינקל פון ברעכונג און די רגע וועט בייַטן פּראַפּאָרשאַנאַל צו די חילוק אין רעפראַקטיווע אינדעקס צווישן די צוויי מאַטעריאַלס. אויב אַ כוואַליע פּאַסיז פון אַ מיטל מיט אַ נידעריק קאָעפפיסיענט פון אַ מיטל מיט אַ העכער, עס בענדס צו נאָרמאַל. און אויב אויף די פאַרקערט, עס וועט ווערן אַוועקגענומען.

די קאָרעוו רעפראַקטיווע אינדעקס

ליכט ברעכונג געזעץ ווייזט אַז די פאַרהעלטעניש פון די סינוס פון די אינצידענט און רעפראַקטעד אַנגלעס גלייַך צו אַ קעסיידערדיק אַז איז דער פאַרהעלטעניש פון די וועלאָסיטיעס פון ליכט אין די צוויי מידיאַ.

_{זינד איך / זינד ר = N ר} / N איך = (C / V ר) / (C / V איך) = אין איך / V ר

שייכות N _ר / N _איך איז גערופֿן אַ קאָרעוו אינדעקס פון ברעכונג פֿאַר די סאַבסטאַנסיז.

א נומער פון דערשיינונגען וואָס זענען די רעזולטאַט פון ברעכונג אָפֿט געזען אין וואָכעדיק לעבן. די ווירקונג פון "צעבראכן" בלייַער - איינער פון די מערסט פּראָסט. אויגן און מאַרך נאָכפאָלגן די שטראַלן צוריק אין די וואַסער ווי אויב זיי זענען נישט רעפראַקטעד, און קומען פון די כייפעץ אין אַ גלייַך שורה, קריייטינג אַ ווירטואַל בילד אַז אויס אין אַ לעסער טיף.

דיספּערזשאַן

אָפּגעהיט מעזשערמאַנץ ווייַזן אַז די ברעכונג פון די ליכט ווייוולענגט ימישאַן אָדער קאָליר האָבן אַ גרויס השפּעה. אין אנדערע ווערטער, אַ מאַטעריע האט פילע רעפראַקטיווע אינדעקס וואָס זאל בייַטן מיט טוישן פון די קאָליר אָדער ווייוולענגט.

אַזאַ אַ טוישן נעמט אָרט אין אַלע טראַנספּעראַנט מידיאַ און איז גערופֿן דיספּערזשאַן. דער גראַד פון דיספּערזשאַן פון די באַזונדער מאַטעריאַל דעפּענדס אויף ווי די רעפראַקטיווע אינדעקס וועריז מיט ווייוולענגט. מיט ינקריסינג ווייוולענגט ווערט ווייניקער פּראַנאַונסט דערשיינונג פון ברעכונג פון ליכט. דעם איז באשטעטיקט דורך די פאַקט אַז לילאַ רעפראַקט מער ווי רויט, ווייַל זייַן ווייוולענגט איז קירצער. רעכט צו דיספּערזשאַן אין די געוויינטלעך גלאז אַקערז באקאנט ספּליטינג ליכט אין זייַן קאַמפּאָונאַנץ.

יקספּאַנשאַן פון די ליכט

אין די סוף פון די קסוויי יאָרהונדערט, האר יסאַאַק ניוטאָן באגלייט אַ סעריע פון יקספּעראַמאַנץ אַז געפֿירט צו זייַן ופדעקונג פון די קענטיק ספּעקטרום, און האט געוויזן אַז ווייַס ליכט באשטייט פון אַ אָרדערד מענגע פון פֿאַרבן ריינדזשינג פון לילאַ דורך בלוי, גרין, געל, מאַראַנץ און רויט פינישינג. ארבעטן אין אַ דאַרקענעד צימער, נוטאַן געשטעלט אַ גלאז פּריזמע זיך אַ שמאָל שטראַל פּענאַטרייץ דורך אַ לאָך אין פֿענצטער שאַטערז. ווען פּאַסינג דורך אַ פּריזמע איז רעפראַקטעד ליכט - די גלאז צו פּרויעקט עס אויף אַ פאַרשטעלן אין אַ אָרדערד ספּעקטרום.

נוטאַן קאָנקלודעד אַז ווייַס ליכט איז אַ געמיש פון פאַרשידענע פֿאַרבן, און אַז די פּריזמע "סקאַטטערס" דער ווייַס ליכט, רעפראַקטינג יעדער קאָליר פון אַ אַנדערש ווינקל. נוטאַן קען נישט טיילן פֿאַרבן דורך פּאַסינג זיי דורך אַ צווייט פּריזמע. אבער ווען ער האט לייגן די רגע פּריזמע איז זייער נאָענט צו דער ערשטער, אַזוי אַז אַלע די פֿאַרבן דיספּערסט און געגאנגען אין די רגע פּריזמע, די ריסערטשערז געפֿונען אַז די פֿאַרבן זענען רעקאָמבינעד ווידער צו פאָרעם ווייַס ליכט. דעם ופדעקונג קאָנווינסינגלי פּרוווד די ספּעקטראַל זאַץ פון ליכט וואָס קענען זיין לייכט צעטיילט און קאָננעקטעד.

דיספּערזשאַן דערשיינונג plays אַ שליסל ראָלע אין אַ גרויס נומער פון פאַרשידענע דערשיינונגען. רעגנבויגן איז דער רעזולטאַט פון די ברעכונג פון ליכט אין דראָפּס פון רעגן, מאכן אַ ימפּרעסיוו דערזען פון די ספּעקטראַל דיקאַמפּאָוזישאַן, ענלעך צו אַז וואָס אַקערז אין די פּריזמע.

די קריטיש ווינקל און גאַנץ ינערלעך אָפּשפּיגלונג

ווען פּאַסינג דורך אַ מיטל מיט אַ העכער אינדעקס פון ברעכונג אין אַ מיטל מיט אַ נידעריקער באַוועגונג דרך פון די כוואליעס Defined דורך די ווינקל פון ינסידאַנס מיט רעספּעקט צו צעשיידונג פון די צוויי מאַטעריאַלס. אויב די ווינקל פון ינסידאַנס יקסידז אַ זיכער ווערט (דיפּענדינג אויף די אינדעקס פון ברעכונג פון די צוויי מאַטעריאַלס), עס ריטשאַז אַ פונט ווו ליכט איז ניט רעפראַקטעד אין די מיטל מיט אַ נידעריקער אינדעקס.

קריטיש (אָדער שיעור) די ווינקל Defined ווי די ווינקל פון ינסידאַנס, ריזאַלטינג אין די ווינקל פון ברעכונג פון 90 °. אין אנדערע ווערטער, ווי די ווינקל פון ינסידאַנס ווייניקער ווי די קריטיש ברעכונג אַקערז, און ווען עס איז גלייַך צו אים, די רעפראַקטעד שטראַל פּאַסיז צוזאמען די פּלאַץ סעפּערייטינג די צוויי מאַטעריאַלס. אויב די ווינקל פון ינסידאַנס יקסידז די קריטיש, די ליכט איז רעפלעקטעד צוריק. דאס דערשיינונג איז באקאנט ווי גאַנץ ינערלעך אָפּשפּיגלונג. עקסאַמפּלעס פון זייַן נוצן - דיימאַנדז און אָפּטיש פיבערס. די שנייַדן דימענט פּראַמאָוץ גאַנץ ינערלעך אָפּשפּיגלונג. רובֿ פון די שטראַלן קומט דורך די שפּיץ פון דער דימענט, וועט זיין רעפלעקטעד ביז זיי דערגרייכן דעם אויבערשטן ייבערפלאַך. דעם איז וואָס גיט דיימאַנדז זייער פינקלען. די אָפּטיש פיברע איז אַ גלאז "האָר", זענען אַזוי דין אַז ווען ליכט גייט אריין די איין סוף, עס קענען ניט אַנטרונען ווערן. און נאָר ווען די שטראַל ריטשאַז די אנדערע סוף, ער וועט קענען צו לאָזן די פיברע.

פֿאַרשטיין און פירן

אָפּטיש דיווייסאַז, ריינדזשינג פון מייקראַסקאָופּס און טעלאַסקאָופּס צו קאַמעראַס, ווידעא פּראַדזשעקטערז, און אַפֿילו די מענטשלעך אויג קענען פאַרלאָזנ זיך די פאַקט אַז ליכט קענען זיין פאָקוסעד, רעפראַקטעד און רעפלעקטעד.

ברעכונג טראגט אַ ברייט קייט פון דערשיינונגען, כולל מיראַגעס, ריינבאָוז, אָפּטיש ילוזשאַנז. רעכט צו דער ברעכונג פון אַ דיק-וואָלד גלאז פון ביר מיינט צו זיין מער גאַנץ, און די זון גייט אַראָפּ פֿאַר אַ ביסל מינוט שפּעטער ווי עס אַקשלי איז. מילליאָנס פון מענטשן נוצן רעפראַקטיווע מאַכט צו ריכטיק זעאונג חסרונות מיט די הילף פון ברילן אָדער קאָנטאַקט לענסעס. דורך שכל די פּראָפּערטיעס פון ליכט און פאַרוואַלטונג, מיר קענען זען דעטאַילס ומזעיק צו די נאַקעט אויג, ראַגאַרדלאַס פון צי זיי זענען אויף אַ מיקראָסקאָפּ רוק אָדער אין אַ ווייַט גאַלאַקסי.