PAGBABALIK-TANAW NG ILAW: MGA ELEMENTO, BATAS AT EKSPERIMENTO - PISIKAL - 2025

Ang pagwawasto ng ilaw ay ang optical na pangyayari na nangyayari kapag ang ilaw ay malabo na pangyayari sa paghihiwalay ng dalawang media na may iba't ibang refractive index. Kapag nangyari ito ang ilaw ay nagbabago ng direksyon at bilis nito.

Ang repraksyon ay nangyayari, halimbawa, kapag ang ilaw ay pumasa mula sa hangin patungo sa tubig, dahil mayroon itong mas mababang repraktibo na index. Ito ay isang kababalaghan na maaaring lubos na pinahahalagahan sa pool, kapag pinagmamasdan kung paano ang mga hugis ng katawan sa ilalim ng tubig ay tila lumihis mula sa direksyon na dapat nilang makuha.

Atoma

Ito ay isang kababalaghan na nakakaapekto sa iba't ibang uri ng mga alon, kahit na ang kaso ng ilaw ay ang pinaka kinatawan at ang may pinakamaraming pagkakaroon sa ating pang-araw-araw na buhay.

Ang paliwanag para sa pag-urong ng ilaw ay inaalok ng pisikong pisiko na si Willebrord Snell van Royen, na nagtatag ng isang batas upang ipaliwanag ito na naging kilala bilang Batas ni Snell.

Ang isa pang siyentipiko na nagbigay ng espesyal na pansin sa pag-urong ng ilaw ay si Isaac Newton. Upang pag-aralan ito, nilikha niya ang sikat na prisma ng salamin. Sa prisma, ang ilaw ay tumagos sa pamamagitan ng isa sa mga mukha nito, muling sumisira at mabulok sa iba't ibang kulay. Sa ganitong paraan, sa pamamagitan ng hindi pangkaraniwang bagay ng pagwawasto ng ilaw, napatunayan niya na ang puting ilaw ay binubuo ng lahat ng mga kulay ng bahaghari.

Mga Sangkap ng pagwawasto

Ang mga pangunahing elemento na dapat isaalang-alang sa pag-aaral ng pagwawalang-kilos ng ilaw ay ang mga sumusunod: -Ang insidente ng sinag, na kung saan ay ang sinag na lumalakas sa hiwalay na ibabaw ng dalawang pisikal na media. -Ang refracted ray, na siyang sinag na dumaan sa daluyan, binabago ang direksyon at bilis nito. -Ang normal na linya, na kung saan ay ang haka-haka na linya patayo sa paghihiwalay ng dalawang media. -Ang anggulo ng saklaw (i), na kung saan ay tinukoy bilang ang anggulo na nabuo ng sinag ng insidente na may normal. -Ang anggulo ng pagwawasto (r), na kung saan ay tinukoy bilang ang anggulo na nabuo ng normal na may refracted ray.

Bilang karagdagan, ang repraktibo na index (n) ng isang daluyan ay dapat ding isaalang-alang, na kung saan ay ang quotient ng bilis ng ilaw sa vacuum at ang bilis ng ilaw sa medium.

n = c / v

Kaugnay nito, dapat itong alalahanin na ang bilis ng ilaw sa vacuum ay tumatagal ng halaga ng 300,000,000 m / s.

Refractive index ng ilaw sa iba't ibang media

Ang mga repraktibo na indeks ng ilaw sa ilan sa mga pinaka-karaniwang media ay:

Batas ng pagwawasto

Ang Batas ni Snell ay madalas na tinutukoy bilang batas ng pagwawasto, ngunit ang katotohanan ay masasabi na mayroong dalawang batas ng pagwawasto.

Unang batas ng pagwawasto

Ang insidente ray, ang refracted ray at normal ay nasa parehong eroplano ng espasyo. Sa batas na ito, na din sa pamamagitan ng Snell, ang salamin ay nalalapat din.

Pangalawang batas ng pagwawasto

Ang pangalawa, ang batas ng pagwawasto o batas ni Snell, ay natutukoy ng sumusunod na expression:

n ₁ kasalanan i = n ₂ kasalanan r

Kung saan ang n _{1 ay} ang indeks ng pagwawasto ng daluyan kung saan nanggagaling ang ilaw; i ang anggulo ng saklaw; n ₂ ang indeks ng pagwawasto ng daluyan kung saan ang ilaw ay naatras; r ay ang anggulo ng pagwawasto.

Josell7

Prinsipyo ni Fermat

Mula sa prinsipyo ng minimum na oras o prinsipyo ni Fermat, ang parehong mga batas ng pagmuni-muni at ang mga batas ng pagwawasto, na nakita lamang natin, ay maaaring maibawas.

Ang prinsipyong ito ay nagsasabi na ang tunay na landas na sinusundan ng isang sinag ng ilaw na lumilipat sa pagitan ng dalawang puntos sa kalawakan ay ang nangangailangan ng hindi bababa sa oras sa paglalakbay.

Mga kahihinatnan ng batas ni Snell

Ang ilan sa mga direktang kahihinatnan na nabawasan mula sa nakaraang expression ay:

a) Kung n ₂ > n ₁ ; kasalanan r <sin io let r <i

Kaya't kapag ang isang light ray ay pumasa mula sa isang daluyan na may isang mas mababang repraktibo na index sa isa pa na may mas mataas na repraktibo na index, normal ang repraktibo na sinag.

b) Kung n2 <n ₁ ; kasalanan r> sin io let r> i

Kaya't kapag ang isang light ray ay pumasa mula sa isang daluyan na may mas mataas na refractive index sa isa pang may mas mababang index, ang refracted ray ay lumayo mula sa normal.

c) Kung ang anggulo ng saklaw ay zero, kung gayon ang anggulo ng refaction ray ay zero.

Limitahan ang anggulo at kabuuang panloob na pagmuni-muni

Ang isa pang mahalagang kahihinatnan ng batas ni Snell ay ang kilala bilang ang anggulo ng limitasyon. Ito ang pangalang ibinigay sa anggulo ng saklaw na tumutugma sa isang anggulo ng pagwawasto ng 90º.

Kapag nangyari ito, ang refracted ray ay gumagalaw ng flush kasama ang paghihiwalay ng dalawang media. Ang anggulong ito ay tinatawag ding kritikal na anggulo.

Para sa mga anggulo na mas malaki kaysa sa anggulo ng limitasyon, ang kababalaghan na kilala bilang kabuuang panloob na pagmuni-muni ay nangyayari. Kapag nangyari ito, walang pag-refaction na nangyayari, dahil ang buong sinag ng ilaw ay makikita sa loob. Ang kabuuang panloob na pagmuni-muni ay nangyayari lamang kapag lumilipat mula sa isang daluyan na may mas mataas na repraktibo na index sa isang daluyan na may isang mas mababang repraktibo na index.

Ang isang application ng kabuuang panloob na pagmuni-muni ay ang pagpapadaloy ng ilaw sa pamamagitan ng optical fiber na walang pagkawala ng enerhiya. Salamat sa ito, maaari naming tamasahin ang mga bilis ng paglilipat ng mataas na data na inaalok ng mga fiber optic network.

Mga Eksperimento

Ang isang napaka-pangunahing eksperimento upang ma-obserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagwawasto ay binubuo ng pagpapakilala ng isang lapis o pen sa isang baso na puno ng tubig. Bilang isang resulta ng pagwawasto ng ilaw, ang nakalubog na bahagi ng lapis o pen ay lilitaw na bahagyang nasira o lumihis mula sa landas na inaasahan na magkaroon.

Mahusay

Maaari mo ring subukan ang isang katulad na eksperimento sa isang laser pointer. Siyempre, kinakailangan ibuhos ang ilang patak ng gatas sa baso ng tubig upang mapagbuti ang kakayahang makita ng laser light. Sa kasong ito, inirerekomenda na isagawa ang eksperimento sa mababang mga kondisyon ng ilaw upang mas pinahahalagahan ang landas ng light beam.

Sa parehong mga kaso, kagiliw-giliw na subukan ang iba't ibang mga anggulo ng saklaw at pagmasdan kung paano nag-iiba ang anggulo ng pagwawasto habang nagbabago sila.

Mga Sanhi

Ang mga sanhi ng optical na epekto na ito ay dapat na hinahangad sa pagwawasto ng ilaw na nagiging sanhi ng imahe ng lapis (o ang sinag ng ilaw mula sa laser) na lumilitaw na lumihis sa ilalim ng tubig na may paggalang sa imahe na nakikita natin sa hangin.

Ang pagwawasto ng ilaw sa pang-araw-araw na buhay

Ang pag-urong ng ilaw ay maaaring sundin sa maraming mga sitwasyon sa ating araw-araw. Ang ilan ay pinangalanan na natin, ang iba ay magkomento tayo sa ibaba.

Ang isang bunga ng pagwawasto ay ang mga pool ay lilitaw na mas mabibigat kaysa sa aktwal na mga ito.

Ang isa pang epekto ng pagwawasto ay ang bahaghari na nangyayari dahil ang ilaw ay naatras sa pamamagitan ng pagdaan sa mga patak ng tubig na naroroon sa kapaligiran. Ito ay ang parehong kababalaghan na nangyayari kapag ang isang sinag ng ilaw ay dumadaan sa isang prisma.

Ang isa pang kinahinatnan ng pagwawasto ng ilaw ay na obserbahan natin ang paglubog ng araw kapag ang ilang minuto ay lumipas mula nang aktuwal na nangyari ito.

Mga Sanggunian

1. Banayad (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 14, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
2. Burke, John Robert (1999). Pisika: ang likas na katangian ng mga bagay. Mexico DF: Mga Internasyonal na Thomson Editor.
3. Kabuuang panloob na pagmuni-muni (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 12, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
4. Banayad (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 13, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
5. Lekner, John (1987). Teorya ng Pagninilay, ng Electromagnetic at Particle Waves. Springer.
6. Refraction (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 14, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
7. Crawford jr., Frank S. (1968). Mga Waves (Berkeley Physics Course, Tomo 3), McGraw-Hill.