Elemen refraksi ringan, hukum dan percobaan

Itu refraksi ringan Ini adalah fenomena optik yang terjadi ketika cahaya mempengaruhi secara miring pada permukaan pemisahan dua media dengan laju pembiasan yang berbeda. Saat ini terjadi, lampu mengubah arah dan kecepatannya.

Refraksi terjadi, misalnya, ketika cahaya mengalir dari udara ke air, karena memiliki indeks refraksi yang lebih rendah. Ini adalah fenomena yang dapat dilihat dengan sempurna di kolam, mengamati bagaimana bentuk tubuh di bawah air tampaknya menyimpang sehubungan dengan arah yang seharusnya mereka miliki.

Atoma [CC dengan 2.5 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/2.5)]

Ini adalah fenomena yang mempengaruhi berbagai jenis gelombang, meskipun kasus cahaya adalah yang paling representatif dan yang memiliki kehadiran paling banyak dalam sehari -hari kita.

Penjelasan tentang pembiasan cahaya ditawarkan oleh fisikawan Belanda Willebrord Snell Van Royen, yang menetapkan undang -undang untuk menjelaskan yang telah dikenal sebagai Hukum Snell.

Lain dari para ilmuwan yang memberi perhatian khusus pada pembiasan cahaya adalah Isaac Newton. Untuk mempelajarinya, menciptakan prisma kaca yang terkenal. Dalam prisma, cahaya menembusnya melalui salah satu wajahnya, membiaskan dan membusuk dalam warna yang berbeda. Dengan demikian, melalui fenomena refraksi cahaya, terbukti bahwa cahaya putih terdiri dari semua warna pelangi.

[TOC]

Elemen refraksi

Unsur -unsur utama yang harus dipertimbangkan dalam studi refraksi cahaya adalah sebagai berikut: -Pengpendarat insiden, yang merupakan sinar yang mempengaruhi miring pada permukaan pemisahan dari dua cara fisik. -Sinar bias, yang merupakan sinar yang melintasi medium, memodifikasi arah dan kecepatannya. -Garis normal, yang merupakan garis imajiner tegak lurus terhadap permukaan pemisahan kedua media. -Sudut kejadian (i), yang didefinisikan sebagai sudut yang membentuk balok insiden dengan normal. -Sudut refraksi (R), yang didefinisikan sebagai sudut yang membentuk normal dengan sinar yang dibiaskan.

-Selain itu, indeks refraksi (N) dari suatu media juga harus dipertimbangkan, yang merupakan rasio kecepatan cahaya dalam ruang hampa dan kecepatan cahaya di tengah.

Itu dapat melayani Anda: tubuh bercahaya: karakteristik dan bagaimana mereka menghasilkan cahaya sendiri

N = c/v

Dalam hal ini, harus diingat bahwa kecepatan cahaya dalam ruang hampa mengambil nilai 300.000.000 m/s.

Indeks refraksi ringan di media yang berbeda

Indeks refraksi ringan di beberapa media yang paling umum adalah:

Hukum refraksi

Referensi sering dibuat untuk hukum Snell sebagai hukum refraksi, tetapi kenyataannya adalah bahwa dapat dikatakan bahwa hukum pembiasan adalah dua.

Hukum Pembiasan Pertama

Ray insiden, sinar bias dan normal berada di bidang ruang yang sama. Dalam undang -undang ini, juga dikurangkan oleh Snell, refleksi juga diterapkan.

Hukum refraksi kedua

Yang kedua hukum refraksi atau hukum Snell, ditentukan oleh ekspresi berikut:

N₁ dosa i = n₂ dosa r

Menjadi n₁ indeks bias lingkungan dari mana cahaya datang; dan sudut kejadian; N₂ indeks bias media di mana cahaya dibiaskan; r sudut pembiasan.

Josel7 [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Prinsip Fermat

Dari prinsip waktu minimum atau prinsip fermat, baik hukum refleksi dan hukum refraksi dapat disimpulkan, yang baru saja kita lihat.

Prinsip ini menyatakan bahwa lintasan nyata yang mengikuti sinar cahaya yang bergerak di antara dua titik ruang adalah salah satu yang membutuhkan waktu terpendek untuk bepergian.

Konsekuensi Hukum Snell

Beberapa konsekuensi langsung yang disimpulkan dari ekspresi sebelumnya adalah:

a) ya n₂ > n₁ ; dosa r < sen i o sea r < i

Dapat melayani Anda: Diagram Tubuh Gratis

Jadi ketika lampu petir mengalir dari media dengan indeks bias yang lebih rendah ke yang lain dengan indeks bias yang lebih tinggi, sinar bias mendekati normal.

b) ya n2 < n₁ ; sin r> sen i atau r> i

Jadi ketika lampu petir mengalir dari media dengan indeks bias yang lebih tinggi ke yang lain dengan indeks kecil, sinar yang dibiaskan bergerak menjauh dari normal.

c) Jika sudut kejadian batal, maka sudut balok refraksi juga.

Batas dan total refleksi internal

Konsekuensi penting lain dari hukum Snell adalah apa yang dikenal sebagai sudut batas. Ini disebut sudut kejadian yang sesuai dengan sudut refraksi 90º.

Saat ini terjadi, sinar yang dibiaskan bergerak dengan permukaan pemisahan kedua media. Sudut ini juga disebut sudut kritis.

Untuk sudut di atas sudut batas, fenomena yang disebut refleksi internal total dihasilkan. Ketika ini terjadi, tidak ada refraksi, karena seluruh sinar cahaya dipantulkan secara internal. Total refleksi internal hanya terjadi ketika ia beralih dari media dengan indeks refraksi lebih besar dari media dengan indeks refraksi yang lebih rendah.

Aplikasi total refleksi internal adalah konduksi cahaya melalui serat optik tanpa terjadi kehilangan energi. Terima kasih, kami dapat menikmati kecepatan transfer data tinggi yang ditawarkan oleh Fiber Optic Networks.

Eksperimen

Eksperimen yang sangat mendasar untuk dapat mengamati fenomena pembiasan terdiri dari memperkenalkan pensil atau pena dalam segelas penuh air. Sebagai konsekuensi dari pembiasan cahaya, bagian dari pensil atau pena terendam tampak sedikit rusak atau menyimpang sehubungan dengan lintasan yang diharapkan memiliki.

Velual [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Anda juga dapat mencoba melakukan percobaan serupa dengan penunjuk laser. Tentu saja, perlu menuangkan beberapa tetes susu ke dalam segelas air untuk meningkatkan visibilitas cahaya laser. Dalam hal ini, direkomendasikan agar percobaan dilakukan dalam kondisi cahaya rendah untuk lebih menghargai lintasan sinar cahaya.

Dapat melayani Anda: lubang putih: sejarah, teori dan bagaimana itu terbentuk

Dalam kedua kasus, menarik untuk mencoba berbagai sudut kejadian dan mengamati bagaimana sudut refraksi bervariasi menurut ini.

Penyebab 

Penyebab efek optik ini harus dicari dalam pembiasan cahaya yang menyebabkan gambar pensil (atau sinar laser) tampak di bawah air menyimpang sehubungan dengan gambar yang kita lihat di udara.

Pembiasan cahaya pada hari -untuk -hari

Pembiasan cahaya dapat dilihat dalam banyak situasi kita sehari -hari. Beberapa sudah menamai mereka, yang lain diberitahu di bawah ini.

Konsekuensi dari refraksi adalah bahwa kolam renang tampaknya kurang dalam dari yang sebenarnya.

Efek lain dari refraksi adalah pelangi yang terjadi karena cahaya dibiaskan saat melintasi tetesan air yang ada di atmosfer. Itu adalah fenomena yang sama yang terjadi ketika sinar cahaya melintasi prisma.

Konsekuensi lain dari pembiasan cahaya adalah kami mengamati matahari terbenam matahari ketika beberapa menit telah berlalu sejak itu benar -benar terjadi.

Referensi

1. Cahaya (n.D.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 14 Maret 2019, dari.Wikipedia.org.
2. Burke, John Robert (1999). Fisika: Sifat berbagai hal. Mexico City: Editor Internasional Thomson. 
3. Total refleksi internal (n.D.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 12 Maret 2019, dari.Wikipedia.org.
4. Cahaya (n.D.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 13 Maret 2019, dari.Wikipedia.org.
5. Lekner, John (1987). Teori refleksi, gelombang elektromagnetik dan bagian. Peloncat.
6. Refraksi (n.D.). Di Wikipedia. Diperoleh pada 14 Maret 2019, dari.Wikipedia.org.
7. CRAWFORD JR., Frank s. (1968). Gelombang (Kursus Fisika Berkeley, Vol. 3), McGraw-Hill.