Czy załamanie zmienia prędkość: jak, dlaczego, kiedy, szczegółowe fakty?

Czy refrakcja zmienia prędkość? Z pewnością załamanie zmieni prędkość podczas podróży z jednego ośrodka do drugiego.

Skąd wiedzieć, czy załamanie zmienia prędkość? Kiedy światło przemieszcza się od rzadszego ośrodka do gęstszego ośrodka, prędkość zmieni się i na pewno będzie wiedzieć, czy promień załamania przesuwa się w kierunku normalnym, czy od niego.

Aby lepiej zrozumieć to zjawisko, posłużymy się przykładem ze świata rzeczywistego i zastosujemy tutaj te same pojęcia. Wózek z kołami na wszystkich krawędziach stoi na betonowej drodze. Co się stanie, jeśli ten wózek zostanie przesunięty na obszar trawy, gdy zostanie do niego przyłożona stała siła?

Gdy wózek zostanie przesunięty na trawę, prędkość wzrośnie i ruszy w tym samym kierunku, ale tylko wtedy, gdy pierwotny kierunek wydaje się być prostopadły. W przeciwnym razie prędkość może się różnić w zależności od odpowiedniego kierunku.

Teraz wózek przesuwa się pod kątem z betonowej drogi na trawnik. Możemy zobaczyć zmianę kierunku wózka. Koło wjeżdżające na powierzchnię trawy zwolni, powodując, że drugie koło również wejdzie w obszar trawy. Tak więc koło przesunie się w prawo.

Teraz, gdy przednie koła wózka mają inną charakterystykęeds w porównaniu do tych na betonowej drodze. Ze stałą prędkością wózek porusza się w tym samym kierunku, co przednie koła. Jest to podobne do fal świetlnych w innym ośrodku.

Jak refrakcja zmienia prędkość?

Wyjaśnienie w powyższej sekcji dotyczące tematu prędkości zmiany refrakcji, na przykładzie, dało wstępny punkt widzenia na zmieniające się prędkości w różnych ośrodkach.

Teraz musimy zająć się następującym pytaniem, w jaki sposób załamanie zmienia prędkość. Korzystając z tego samego przykładu, co wcześniej, zobaczymy, jak przebiega proces. Kiedy wózek przesuwa się z betonowej drogi na teren trawiasty, zmienia się jego prędkość.

Podobnie jest w przypadku załamania światła, jeśli przechodzi ono od ośrodka rzadszego do gęstszego i tworzy ośrodek gęstszy do rzadszego. ten kierunek załamania określa się, kiedy zbliża się do normy lub odbiega od normy.

Jak wtedy, gdy powiedzieliśmy, że koła wozu zmniejszą prędkość, gdy wjedzie on na teren trawiasty; podobnie, prędkość załamania zmniejszy się, gdy opuści rzadsze podłoże i wejdzie do gęstszego podłoża.

Kolejny przypadek jest taki, że kiedy wózek przejedzie z trawnika na betonową drogę, koło niewątpliwie zmieni swoją prędkość i przesunie się od normalnej, którą można sobie wyobrazić na powierzchni.

Podobnie, załamanie zmieni swoją prędkość, gdy wejdzie w rzadsze medium po opuszczeniu gęstszego medium. Tutaj również prędkość zmniejszy się, ponieważ zmienia swój kierunek z pierwotnego kierunku, to znaczy, gdy oddala się od normalnej do powierzchni.

Dlaczego refrakcja zmienia prędkość?

Pewne czynniki zmieniają prędkość światła pod względem załamania. Użyjmy tego samego przykładu co wcześniej i lepiej to zrozummy.

Na przykład wózek poruszający się z betonowej drogi na teren trawiasty doświadcza zmiany prędkości i kierunku. Dlaczego więc zmienia się prędkość refrakcji? Powodem jest to, że koła wózka wjeżdżają w obszar trawy opór.

Trawiasty teren stawia większy opór niż betonowa droga, więc kiedy pierwsze koło wózka dotknie trawy z powodu oporu, prędkość zostanie zmieniona, powodując zmianę prędkości pozostałych kół.

Podobnie, gdy promień światła wejdzie do gęstszego ośrodka z rzadszego ośrodka, zmieni się prędkość załamania, zmieniając również prędkość. Powodem jest to, że współczynnik załamania światła jest inny dla innego ośrodka.

Połączenia załamanie zmienia swoją prędkość ponieważ kiedyś światło wchodzi w inne medium, zmieni prędkość w zależności od przemieszczanego medium. W efekcie otrzymamy fale o długości krótszej lub dłuższej, w zależności od ośrodka i zmiany prędkości.

Współczynnik załamania światła odgrywa istotną rolę, ponieważ pomaga w zmianie kierunku i prędkości fali świetlnej. W zależności od tego, który indeks zwiększy lub zmniejszy prędkość lekki fala.

Kiedy refrakcja zmienia prędkość?

Samo słowo załamanie oznacza zmianę kierunku fali świetlnej wpadającej do jednego ośrodka od drugiego.

Kiedy fala świetlna wejdzie do gęstszego ośrodka z rzadszego ośrodka, pierwszy zestaw wiązek dotykających gęstszego ośrodka natychmiast zmieni prędkość. Oznacza to, że prędkość wiązki zmniejszy się.

Spowoduje to, że reszta wiązki odpowiednio zmieni swoją prędkość, gdy znajdzie się teraz całkowicie w gęstszym ośrodku. Powierzchnia ośrodka odgrywa znaczącą rolę w zmianie prędkości i kierunku wchodzenia fali świetlnej.

Ponadto, jeśli wiązka światła porusza się w kierunku prostopadłym do niego, prędkość wzrośnie i będzie poruszać się w tym samym kierunku, co pierwotna. Ośrodek, w którym przemieszcza się światło, pomoże zmienić wielkość, taką jak prędkość i długość fali.

Podobnie, gdy fala świetlna przemieszcza się z gęstszego ośrodka do rzadszego ośrodka, prędkość wzrośnie i oddali się od normalnej powierzchni. Tak więc medium jest niezbędne, aby światło mogło podróżować.

Jeśli wiązka światła pada na gęstsze medium;, będzie poruszać się w kierunku normalnym, gdy prędkość wiązki jest zmniejszana, a gdy wiązka światła pada na rzadsze medium, prędkość wzrośnie i odchyli się od normalnej.

Związek między szybkością a załamaniem

Fale świetlne pojawiają się, gdy przemieszcza się z jednego ośrodka do drugiego, a prędkość jest miarą tego, jak bardzo została wygięta.

Samo załamanie oznacza zmianę kierunku spowodowaną zmianą prędkości fali świetlnej wchodzącej do jednego ośrodka z innego ośrodka. Możemy łatwo zrozumieć tę koncepcję, korzystając z prawa Snella n1/n2 = sin α2/sin α1, co daje pewien pomysł.

Prawo Snella to prawo opisujące zależność między kątem padania a kątem załamania fali świetlnej przechodzącej z jednego ośrodka do drugiego. Na tej podstawie możemy łatwo uchwycić związek między załamaniem a szybkością.

Refrakcja odnosi się do procesu, w którym fala świetlna wygina się w kierunku lub od normalnego. Kiedy tak się stanie, doczekujący na medium opisana jest prędkość światła, a co za tym idzie prędkość i załamanie jest wymagane do określenia kierunku światła fala.

Zmiana kierunku fali świetlnej jest określana przez wielkość zmiany prędkości tej fali świetlnej, która wchodzi do określonego ośrodka. Podjęto wczesne próby zbadania prędkości światła, gdy przemieszcza się ono z jednego ośrodka do drugiego.

Problemy z szybkością zmian refrakcji

Istnieje jedna formuła, która rozwiązuje każdy problem dotyczący załamania, odbicia, prędkości i kierunku każdej fali świetlnej wchodzącej i wychodzącej z ośrodka.

Więc tutaj, w tym przypadku, używamy wzoru z prawa Snella, które pomoże określić załamanie, prędkość i kierunek. Głównie o to, jak odbicie zmienia prędkość.

Problem 1:

Oblicz prędkość światła w wodzie, gdy wpada ona do ośrodka z powietrza (rzadsze medium). Prędkość światła w powietrzu 3×10⁸, a współczynnik załamania gęstszego ośrodka wynosi 1.333.

Rozwiązanie:

Wiemy, że zależność między prędkością światła w ośrodku a załamaniem wynosi n=c/v. Przekształcamy ten wzór, aby otrzymać prędkość v=c/n.

V=c/n

V=3×10⁸/ 1.333

V=2.2505 x 10⁸ m / s

Prędkość światła w gęstszym ośrodku wydaje się być większa niż połowa prędkości w próżni.

Problem 2:

Oblicz prędkość światła w acetonie, gdy wpada on do medium z powietrza (rzadsze medium). Prędkość światła w powietrzu 3×10⁸, a współczynnik załamania gęstszego ośrodka wynosi 1.36.

Rozwiązanie:

V=c/n

V=3×10⁸/ 1.36

V=2.2058 x 10⁸ m / s

Prędkość światła w gęstszym ośrodku również spada, gdy wpada z rzadszego ośrodka.

Często Zadawane Pytania

Dlaczego w wodzie dochodzi do załamania?

Załamanie występuje w wodzie, ponieważ współczynnik załamania wody jest wyższy niż w rzadszym ośrodku.

Kiedy wiązka światła przemieszcza się z rzadszego i dotyka gęstszego ośrodka, natychmiast zmienia kierunek. Powodem jest to, że powietrze jest medium rzadszym, a woda jest medium gęstszym, co jest określane odpowiednio przez współczynnik załamania światła obu mediów. Ponieważ woda jest gęstsza niż powietrze, fala świetlna ugina się w kierunku normalnego, zwanego załamaniem.

Dlaczego światło załamuje się, gdy wchodzi do innego ośrodka?

Światło odbija się, gdy wchodzi do innego ośrodka, ponieważ współczynnik załamania wszystkich ośrodków ma różne wartości.

Jest to również uważane za załamanie. Dzieje się tak, ponieważ kiedy wiązka światła wpada do ośrodka i zmienia prędkość, zmienia również swój kierunek. W ten sposób możemy zobaczyć, że jeśli wiązka światła jest prostopadła do powierzchni, nie będzie zmiany kierunku, a jedynie zmieni się prędkość.

Czy wiązka światła ugnie się przy wchodzeniu do różnych mediów, jeśli prędkość światła będzie stała we wszystkich mediach?

Na pewno nie, wiązka światła ugina się przy wejściu do innego medium tylko wtedy, gdy prędkość światła jest inna w innym medium.

Jeśli prędkość światła jest stała we wszystkich ośrodkach, nie nastąpi zaginanie fal świetlnych. Fala świetlna doświadczy zmiany prędkości, gdy wejdzie do innego ośrodka ze względu na wartość prędkości światła. Różnica w prędkości między tymi dwoma ośrodkami jest przyczyną powstawania fal na wodzie, gdy światło przemieszcza się z ośrodka powietrza do wody.

Co się stanie, jeśli fala świetlna przeniesie się z rzadszego ośrodka do ośrodka o ujemnym współczynniku załamania?

Najpierw musimy poznać dojrzałość światła, czy jest to cząstka, czy fala.

Za prędkość uważa się wartość wielkości prędkości. Prędkość nie może być ujemna, a jeśli weźmiemy pod uwagę prędkość, to z pewnością nie może być ujemna. Odpowiedzią na to pytanie jest przede wszystkim praktyczność. Jeśli światło jest falą, to musimy wnioskować, w zależności od prędkości fazowej światła. Współczynnik załamania to stosunek dwóch wielkości, nie ma mowy, aby był dodatni lub ujemny.

Przeczytaj także:

• Czy lepkość zmienia się pod wpływem ciśnienia?
• Co to jest zmiana pędu
• Jak pozycja zmienia prędkość?