ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ
Μια λεπτή δέσμη φωτός διαδίδεται στον αέρα και προσπίπτει στην επιφάνεια νερού που ηρεμεί. Τότε ένα μέρος της δέσμης ανακλάται και συνεχίζει να διαδίδεται στον αέρα, ενώ το κύριο μέρος της δέσμης εισχωρεί μέσα στο νερό και διαδίδεται μέσα σε αυτό. Γενικά το φαινόμενο της διέλευσης μιας φωτεινής δέσμης από ένα διαφανές μέσο σε ένα άλλο ονομάζεται διάθλαση του φωτός.
Το φως διαδίδεται με μικρότερη ταχύτητα στο νερό απ' ό,τι στον αέρα. Κάθε διαφανές μέσο (όπως το νερό) χαρακτηρίζεται από ένα φυσικό μέγεθος που ονομάζεται δείκτης διάθλασης (n) του μέσου. Ο δείκτης διάθλασης (n) ενός διαφανούς μέσου ορίζεται ως το πηλίκο της ταχύτητας του φωτός στο κενό (c) προς την ταχύτητα του φωτός στο μέσο (c'): n=c/c'
Στο νερό η ταχύτητα του φωτός είναι cνερού=225.000 km/s, ενώ στο κενό είναι c=300.000 km/s.
Έτσι, ο δείκτης διάθλασης του νερού είναι: n=c/c'= 300.000/225.000 = 1.33
Η τιμή του δείκτη διάθλασης εξαρτάται από το υλικό και τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
Όταν μια λεπτή δέσμη φωτός συναντά τη διαχωριστική επιφάνεια δύο διαφανών μέσων, τότε η δέσμη που διαθλάται αλλάζει διεύθυνση. Ωστόσο η προσπίπτουσα, η διαθλώμενη και η κάθετη στην επιφάνεια, στο σημείο πρόσπτωσης, βρίσκονται πάντοτε στο ίδιο επίπεδο.
H γωνία διάθλασης εξαρτάται από τους δείκτες διάθλασης των μέσων (η) και τη γωνία πρόσπτωσης.
Αποδεικνύεται ότι ισχύει η ακόλουθη σχέση, που είναι γνωστή ως νόμος του Snell: n1 ημ(α) = η2 ημ(δ) όπου α είναι η γωνία πρόσπτωσης και δ η γωνία διάθλασης.
Κάνε κλικ στην εικόνα.
|
