7_Lom svetla
V rovnorodom prostredí, napr. vzduch, voda, sa svetlo šíri priamočiaro. Daným prostredím sa šíri konštantnou (rovnakou) rýchlosťou a nemení smer.
Ak svetlo dopadne na rozhranie dvoch rôznych prostredí, z ktorých je jedno opticky redšie a druhé opticky hustejšie, pri prechode sa zmení rýchlosť šírenia a smer pohybu svetelného lúča. Hovoríme, že svetlo sa láme a jav sa volá lom svetla.
Lom svetla nastáva pri prechode svetla z jedného optického prostredia do druhého.
Lom svetla:
- od kolmice: voda (sklo) → vzduch
- ku kolmici: vzduch → voda (sklo)
Lom svetla KU KOLMICI: Prechod svetla z opticky redšieho prostredia do opticky hustejšieho prostredia
(vzduch → voda, sklo):
k – kolmica dopadu
α – uhol dopadu
β – uhol lomu
- Na obrázku je dopadajúci svetelný lúč, ktorý sa šíri rýchlosťou v1 ku kolmici dopadu. Vzduch je opticky redšie prostredie. Lomený lúč sa šíri rýchlosťou v2. Voda je opticky hustejšie prostredie.
- Rýchlosť šírenia svetla v opticky redšom prostredí je väčšia ako v opticky hustejšom prostredí, v1 > v2. Po prechode do opticky hustejšieho prostredia lúč zmení smer a láme sa. Veľkosť uhla dopadu je väčšia ako veľkosť uhla lomu, α > β.
- Dopadajúci a lomený lúč ležia v rovine dopadu. Ak svetlo prechádza z opticky redšieho do opticky hustejšieho prostredia, nastáva lom ku kolmici.
Lom svetla OD KOLMICE: Prechod svetla z opticky hustejšieho prostredia do opticky redšieho prostredia
(voda, sklo → vzduch)
k – kolmica dopadu
α – uhol dopadu
β – uhol lomu
- Sklo je opticky hustejšie prostredie. Dopadajúci svetelný lúč p1 , ktorý sa šíri rýchlosťou v1. Lomený svetelný lúč sa pohybuje rýchlosťou v2. Vzduch je opticky redšie prostredie.
- Rýchlosť šírenia svetla v opticky hustejšom prostredí je menšia ako v opticky redšom prostredí, v1 < v2. Po prechode do opticky redšieho prostredia lúč zmení smer a láme sa. Veľkosť uhla dopadu je menšia ako veľkosť uhla lomu, α < β.
- Dopadajúci a lomený lúč ležia v rovine dopadu. Ak svetlo prechádza z opticky hustejšieho do opticky redšieho prostredia, nastáva lom od kolmice.
Index lomu (n): číslo, ktoré vyjadruje "ako veľmi sa svetlo láme" pri prechode z jedného optického prostredia do druhého.
- n>1, lom ku kolmici (napr. vzduch → voda ~ n = 1,33)
- n<1, lom od kolmice (napr. voda → vzduch ~ n = 0,75)
ZHRNUTIE
Lom svetla
- V rovnorodom prostredí (vzduch, voda) - svetlo sa šíri priamočiaro, konštantnou rýchlosťou, nemení smer.
- Pri prechode svetla z jedného optického prostredia do druhého nastáva lom svetla (mení sa smer aj rýchlosť šírenia).
1. prechod: opticky redšie -> opticky hustejšie prostredie
- lom od kolmice: voda (sklo) → vzduch
- rýchlosť svetelného lúča sa zníži
2. prechod: opticky hustejšie -> opticky redšie prostredie
- ku kolmici: vzduch → voda (sklo)
- rýchlosť sa zvýši
Dôležité údaje:
k – kolmica dopadu
α – uhol dopadu
β – uhol lomu
v - rýchlosť šírenia svetla
n - index lomu, vyjadruje "ako veľmi sa svetlo láme" pri prechode optickým rozhraním, n>1 -lom ku kolmici, n<1, lom od kolmice)