Поведінка світла як хвилі

Поведінка світла як хвилі

У фізиці світло - це вид електромагнітного випромінювання, яке видно оку. Світло має унікальну властивість, що його можна описати у фізиці як хвилю і як потік частинок фотони .

На цій сторінці ми опишемо деякі способи поведінки світла як хвилі, включаючи відбиття, заломлення та дифракцію.

Роздум

Однією з найважливіших хвилеподібних форм поведінки світла є відбиття. Це відбите світло, яке ми бачимо очима. Те, як світло відбивається від предметів, впливає і на кольори, які ми бачимо.

Коли хвиля вражає нове середовище, частина хвилі відскакує від поверхні. Наскільки світловідбиваюча поверхня визначатиме, скільки світла (і яких довжин хвиль світла) буде відбито і скільки буде поглинано або передано.

Коли світло відбивається, воно підпорядковується закону відбиття, якому слідують хвилі. Це означає, що кут відбитої хвилі світла буде дорівнювати куту падіння світлової хвилі, що надходить. Для прикладу див. Малюнок нижче:


Типи відображення

• Дзеркальне відбиття - дзеркальне відбиття - це коли промені світла відбиваються від поверхні в одному вихідному напрямку. Прикладом такого типу відображення є дзеркало. Дзеркальні відбиття виникають на рівних на мікроскопічному рівні поверхнях, таких як поліроване срібло або гладка водна маса.
• Дифузне відбиття - дифузне відбиття - це коли поверхня відбиває промені світла в широкому діапазоні напрямків. Дифузні відбиття виникають, коли поверхня шорстка на мікроскопічному рівні. Поверхня може здаватися гладкою чи схожою на папірець, але насправді вона шорстка на мікроскопічному рівні. Це призводить до того, що пучки світла відображаються під різними кутами.

Заломлення

Коли світло переходить від одного середовища (як повітря) до іншого середовища (як вода), воно змінить напрямок руху. Це поведінка, схожа на хвилю, і називається рефракцією. Таким чином світло поводиться як інші хвилі, такі як звукові хвилі. Швидкість світлової хвилі також змінюється, коли вона рухається від середньої до середньої.

Ви можете побачити приклад заломлення світла у воді, якщо покласти соломинку в склянку з водою. Ви побачите, як солома ніби рухається вбік. Це легка хвиля, що вигинається, потрапляючи у воду.

Індекс заломлення

Для того, щоб виміряти, як світло буде поводитися в різних речовинах, вчені використовують показник заломлення. Це дає відношення швидкості світла у вакуумі до швидкості світла в речовині. Рівняння для показника заломлення:

n = c / v

де n - показник заломлення, c - швидкість світла у вакуумі, v - швидкість світла в речовині.

Як приклад візьмемо показник заломлення для води, який становить 1,33. Це означає, що швидкість світла у вакуумі в 1,33 рази перевищує швидкість світла у воді.

Дифракція Іншою хвилеподібною властивістю світла є дифракція. Коли легкі хвилі зустрінуть перешкоду або пройдуть через отвір, вони зігнуться. Дифракцію світла можна побачити на срібній підкладці навколо хмар, а також на малюнках світла від поверхні компакт-диска (див. Малюнок).