Поведение на светлината като вълна

Поведение на светлината като вълна

Във физиката светлината е вид електромагнитно излъчване, което е видимо за окото. Светлината има уникалното свойство, че може да бъде описана във физиката и като вълна, и като поток от частици, наречени фотони .

На тази страница ще опишем някои от поведенията на светлината като вълна, включително отражение, пречупване и дифракция.

Отражение

Едно от най-важните вълноподобни поведения на светлината е отражението. Това е отразена светлина, която виждаме с очите си. Начинът, по който светлината се отразява от предметите, влияе и върху цветовете, които виждаме.

Когато вълна удари нова среда, част от вълната ще отскочи от повърхността. Колко отразяваща е повърхността, ще определи колко светлина (и какви дължини на вълната на светлината) ще бъдат отразени и колко ще бъдат погълнати или предадени.

Когато светлината се отразява, тя се подчинява на закона на отражението, който е последван от вълни. Това означава, че ъгълът на отразената светлинна вълна ще бъде равен на ъгъла на падане на входящата светлинна вълна. Вижте снимката по-долу за пример:


Видове отражение

• Огледално отражение - огледално отражение е, когато лъчи светлина се отразяват от повърхността в една изходяща посока. Пример за този тип отражение е огледалото. Отразяващи отражения се появяват на повърхности, които са равни на микроскопично ниво, като полирано сребро или гладка водна маса.
• Дифузно отражение - дифузно отражение е, когато повърхността отразява лъчи светлина в широк диапазон от посоки. Дифузни отражения се получават, когато повърхността е грапава на микроскопично ниво. Повърхността може да изглежда или да се чувства гладка, като лист хартия, но всъщност е грапава на микроскопично ниво. Това кара светлинните лъчи да се отразяват под различни ъгли.

Пречупване

Когато светлината се премести от една среда (като въздух) в друга среда (като вода), тя ще промени посоките. Това е поведение, подобно на вълната, и се нарича пречупване. По този начин светлината се държи като други вълни като звукови вълни. Скоростта на светлинната вълна също се променя, когато се движи от средна към средна.

Можете да видите пример за пречупване на светлината във вода, ако сложите сламка в чаша вода. Ще видите как сламата сякаш се премества встрани. Това е огъването на светлинната вълна, когато навлиза във водата.

Индекс на пречупване

За да се измери как светлината ще се държи в различни вещества, учените използват индекса на пречупване. Това дава съотношение на скоростта на светлината във вакуум спрямо скоростта на светлината в веществото. Уравнението за индекса на пречупване е:

n = c / v

където n е индексът на пречупване, c е скоростта на светлината във вакуум и v е скоростта на светлината във веществото.

Като пример вземете индекса на пречупване за вода, който е 1,33. Това означава, че скоростта на светлината във вакуум е 1,33 пъти по-бърза от скоростта на светлината във вода.

Дифракция Друго подобно на вълната свойство на светлината е дифракцията. Когато светлинните вълни срещнат препятствие или преминат през отвор, те ще се огънат. Дифракцията на светлината може да се види в сребърната облицовка около облаците, както и шарките на светлината от повърхността на компактен диск (вижте снимката).