Članek o zakonu odboja svetlobe
Opredelitev pojma odsev
Odboj lahko razlagamo kot dogodek, pri katerem se smer gibanja predmeta spremeni zaradi trka predmeta ob oviro. Če vržete žogo na steno, se žoga odbije, ker žoga zadene steno.
Odboj svetlobe
Ko sonce ali drugi viri svetlobe, kot so električne luči, oddajajo svetlobo, se svetloba od vira svetlobe širi v vse smeri. Ko svetloba zadene oviro, kot je knjiga, stena ali ogledalo, se od te ovire odbije. Smer odboja svetlobe po tem, ko zadene oviro, se razlikuje od smeri gibanja svetlobe, preden zadene oviro. Lahko rečemo, da je odboj svetlobe dogodek, pri katerem svetloba zadene oviro, tako da se smer svetlobe spremeni; smer gibanja svetlobe po zadetku ovire se razlikuje od smeri gibanja svetlobe, preden zadene oviro.
Zakon odboja svetlobe
Zakon odboja svetlobe je fizikalni zakon, ki pojasnjuje dogodek odboja svetlobe. Ta zakon lahko dokažete z izvedbo poskusa odboja svetlobe. Sledi trditev zakona odboja svetlobe:
1. Incidentnt svetlobni žarki (p), odbiti svetlobni žarki (q) in normala na površino (N) ležijo v isti ravnini.
p = Incidencasvetlobni žarki, q = odbiti svetlobni žarki, i = vpadni kot, r = odbojni kot, N = pravokotnica na površino
Vpadni svetlobni žarki
Vpadni svetlobni žarki so svetlobni žarki, ki se premikajo proti pregradnemu predmetu. Če je pregradni predmet knjiga, so vpadni svetlobni žarki svetlobni žarki, ki se premikajo proti knjigi. Če je pregradni predmet ogledalo, so vpadni svetlobni žarki svetlobni žarki, ki se premikajo proti ogledalu.
Odbiti svetlobni žarki
Odbiti svetlobni žarki so svetlobni žarki, ki se po trčenju z oviro oddaljijo od predmeta pregrade.
Normalno na površino
Normala je namišljena črta, pravokotna na površino pregradnega predmeta, ki jo zadene svetlobni žarek. Če je pregradni predmet ogledalo, je normala namišljena črta, pravokotna na površino ogledala, skozi katero prehaja svetlobni žarek.
Plane
Ravnine so ravne površine in imajo določene omejitve. Ravnino lahko razlagamo tudi kot površino. Opazujte sliko. Če list papirja postavite navpično tako, da se ujema z vpadnimi svetlobnimi žarki, odbitimi svetlobnimi žarki in normalo, potem površina papirja,
leži v ravnini z vpadnimi svetlobnimi žarki, odbitimi svetlobnimi žarki in normalo. s sliko 2. Če kos papirja postavite navpično tako, da se ujema z vpadnimi svetlobnimi žarki,
odbiti svetlobni žarki in normala, potem površina papirja leži v ravni ravnini z vpadnimi svetlobnimi žarki, odbitimi svetlobnimi žarki in normalo.
2. Vpadni kot je isto kot kot odboja
Če je vpadni kot 30o, kot odboja je 30oČe je vpadni kot 90o (smer gibanja žarka je pravokotna na površino predmeta), kot odboja je 90o
(smer odbite svetlobe je pravokotna na površino predmeta, vendar nasprotna in sovpada s smerjo vpadnih svetlobnih žarkov).
- Kakšen je zakon odboja svetlobe?
Zakon odboja pravi, da je vpadni kot (i) enak odbojnemu kotu (r), tj. i = r. Poleg tega ležijo vpadni žarek, normala v vpadni točki in odbiti žarek v isti ravnini.
- Kakšno vlogo igra normalnost v zakonu odboja?
Normala je črta, pravokotna na površino v točki vpada. Služi kot referenčna črta, od katere se merita vpadni in odbojni kot.
- Ali zakon odboja velja tako za gladke kot za hrapave površine?
Da, zakon odboja velja tako za gladke kot za hrapave površine. Vendar pa se pri hrapavih ali nepravilnih površinah odbiti žarki razpršijo v različne smeri, ker so normale na različnih vpadnih točkah različne. Ta pojav je znan kot difuzni odboj.
- Zakaj se predmet v ogledalu po zakonu odboja zdi obrnjen?
Ko se svetlobni žarki odbijajo od ravnega ogledala, je vpadni kot enak kotu odboja. Vendar pa naši možgani te žarke interpretirajo kot prihajajoče naravnost izza ogledala, kar ima za posledico navidezno, bočno obrnjeno sliko.
- Ali barva svetlobe vpliva na zakon odboja?
Ne, barva svetlobe ne vpliva na zakon odboja. Ne glede na barvo oziroma valovno dolžino svetlobe je vpadni kot vedno enak kotu odboja.
- Kako se zakon odboja uporablja v periskopih?
Periskop deluje na principu zaporednih odbojev. V njem sta dve ogledali, postavljeni vzporedno drugo proti drugemu pod kotom 45°. Tako se svetlobni žarek, ki vstopi v periskop, dvakrat odbije in spremeni svojo pot za 180°, kar gledalcu omogoča, da vidi predmete, ki niso neposredno v njegovem vidnem polju.
- Kako zakon odboja pojasnjuje delovanje ravnega ogledala?
Ravno ogledalo zaradi zakona odboja ustvari navidezno, pokončno in bočno obrnjeno sliko. Vsak svetlobni žarek, ki pade na ogledalo, se odbije tako, da je vpadni kot enak kotu odboja, kar vodi do nastanka slike za ogledalom.
- Kako se zakon odboja uporablja pri zasnovi vzvratnih ogledal v vozilih?
Vzvratna ogledala so rahlo ukrivljena (konveksna), da vozniku zagotavljajo širše vidno polje. Zakon odboja še vedno velja na vsaki točki površine ogledala, voznik pa lahko z nastavitvijo kota ogledala vidi panoramski pogled na promet za seboj.
- Kako zakon odboja pomaga pri nastanku mavrice?
Mavrice nastanejo zaradi kombinacije loma in odboja svetlobe znotraj vodnih kapljic. Zakon odboja pomaga razložiti notranji odboj svetlobe znotraj kapljic, ki skupaj z razpršitvijo svetlobe vodi do nastanka barvnega spektra mavrice.
- Zakaj je zakon odboja sestavni del tehnologije optičnih vlaken?
Optična vlakna delujejo na principu popolnega notranjega odboja, pojava, ki temelji na zakonu odboja. Zakon odboja zagotavlja, da lahko svetlobni signali potujejo na dolge razdalje znotraj vlakna z minimalno izgubo moči signala.
