Článok Vlnofrontový lúč Lúč svetla
Definícia vlnoplochy
Ak hodíte kameň do jazierka s vodou, kruhové vodné vlny sa pohybujú od stredu kruhu. Vo vodných vlnách sú vrcholy a údolia. Vrcholy vĺn alebo údolia vĺn, ktoré sa pohybujú od stredu kruhu, možno nazvať vlnoplochou.
Dva susedné vlnoplochy sú dve časti vlny, ktoré majú rovnakú fázu a sú oddelené jednou vlnovou dĺžkou. Vrcholy alebo údolia vĺn, ktoré majú rovnakú fázu a sú oddelené jednou alebo viacerými vlnovými dĺžkami, sa označujú ako vlnoplocha. Okrem vodných vĺn majú vlnoplochu aj zvukové vlny alebo svetelné vlny. Na rozdiel od vodných vĺn, ktoré sa pohybujú iba v rovine alebo ploche, sa zvukové a svetelné vlny pohybujú v priestore.
Definícia lúča
Lúče sú pomyselné čiary kolmé na vlnoplochu. Pojem lúča sa používa na vysvetlenie smeru šírenia vĺn.
Definícia svetelného lúča
Predmet je viditeľný, pretože vyžaruje svetlo alebo odráža svetlo vyžarované inými predmetmi. Napríklad svetlo sviečok, neónové svetlá a slnko je možné vidieť, pretože môžu vyžarovať svetlo. Mesiac je možné vidieť, pretože odráža slnečné svetlo, zatiaľ čo knihu, ktorú čítame, alebo jedlo je možné vidieť, pretože knihy a jedlo odrážajú slnečné svetlo. Predmety, ako sú knihy a jedlo, nie je možné vidieť, ak sa od predmetu neodráža žiadne svetlo.
Keď sa pozeráme na predmet, svetlo sa pohybuje od predmetu k oku po priamke. Napríklad, pred vami je kniha. Samozrejme, vidíte iba prednú stranu knihy a bočnú stranu knihy, kde sa odrazené svetlo pohybuje priamo k vašim očiam. Spodnú časť knihy nevidíte.
Svetelný lúč znamená súhrn svetla. Kniha pred vami odráža svetelný lúč všetkými smermi. Pretože svetlo sa nemôže otáčať, viditeľné sú iba časti objektu, kde sa svetlo môže pohybovať priamo k oku. Viditeľné sú iba určité časti objektu, pretože objekty odrážajú iba špecifické svetelné lúče, ktoré sa pohybujú priamo k oku. V súvislosti so svetlom možno malú sadu svetelných lúčov vyžarovaných alebo odrážaných objektom opísať ako lúč.
- Čo je to vlnoplocha v kontexte svetla?
Vlnoplocha je imaginárna plocha predstavujúca body vlny, ktorá vibruje v súlade. Pri práci so svetlom sa každý bod na danej vlnoploche považuje za zdroj sekundárnych vĺn, ktoré sa šíria dopredu rýchlosťou svetla.
- Čo je to svetelný lúč?
Svetelný lúč je idealizovaný model šírenia svetla, znázornený ako priamka šíriaca sa v homogénnom prostredí. Je to nekonečne malý zväzok energie šíriaci sa v smere kolmom na vlnoplochu.
- Čo je to svetelný lúč?
Svetelný lúč je súbor svetelných lúčov pohybujúcich sa rovnakým alebo takmer rovnakým smerom. Môže byť rovnobežný, zbiehavý alebo rozbiehavý v závislosti od šírenia lúčov.
- Ako sa líši rovinná vlnoplocha od sférickej vlnoplochy?
Rovinná vlnoplocha je plochá a priama a vzniká, keď je svetelný zdroj v nekonečne. Pozostáva z rovnobežných lúčov svetla. Sférická vlnoplocha je naopak vyžarovaná z bodového zdroja a rozširuje sa smerom von v sférickom vzore. Svetelné lúče sú rozbiehavé.
- Môže sa vytvoriť valcovitý vlnoploch? Aká je jeho povaha?
Áno, môže vzniknúť valcový vlnoploch. Vzniká, keď je svetlo vyžarované z čiarového zdroja. Vlnoplocha má tvar valcov a svetelné lúče sú rovnobežné s osou valcov.
- Aký je vzájomný vzťah medzi Huygensovým princípom a konceptom vlnoploch?
Huygensov princíp hovorí, že každý bod na vlnoploche slúži ako zdroj sekundárnych vĺn. Tieto vlnoplochy sa šíria smerom dopredu a nová vlnoplocha je dotyčnicou týchto sekundárnych vĺn. Tento princíp nám pomáha pochopiť šírenie vlnoploch.
- Ako sa líši zbiehavý svetelný lúč od rozbiehavého svetelného lúča?
Zbiehavý svetelný lúč má lúče, ktoré sa stretávajú v jednom bode. Naopak, rozbiehavý svetelný lúč má lúče, ktoré sa rozptyľujú zo spoločného bodu.
- Aký je smer šírenia vlnoplochy?
Vlnoplocha sa šíri v smere, ktorý je na seba kolmý. Tento smer šírenia je naznačený svetelným lúčom.
- Aký je vzťah medzi vlnoplochou a intenzitou svetla?
Intenzita svetla v bode je úmerná druhej mocnine amplitúdy vlny v danom bode. Ako sa vlnoplocha rozprestiera od bodového zdroja, intenzita svetla klesá, pretože energia vlnoplochy sa rozprestiera na väčšej ploche.
- Ako šošovky menia povahu prichádzajúceho vlnoplochu?
Šošovky menia tvar prichádzajúceho vlnoplochu v závislosti od svojho tvaru a usporiadania. Spojná šošovka transformuje rovinný vlnoploch na sférický, zbiehajúci sa v ohnisku, zatiaľ čo rozptyľujúca šošovka transformuje rovinný vlnoploch na rozbiehajúci sa sférický vlnoploch.
