Odbijanje i lom svjetlosti

Povratak Početna stranica Fizika - digitalni sadržaji
Komentari Facebook stranica

Lom svjetlosti

Ako zraka svjetlosti pada na granicu dva prozirna sredstva, ona mijenja svoj smjer, tj. ona se lomi. Lom ili refrakcija svjetlosti nastaje zato što svjetlost u različitim sredstvima ima različitu brzinu. Svjetlost ima najveću brzinu u vakuumu. Sredstvo u kojemu je brzina svjetlosti manja nazivamo optički gušćim sredstvom. Tako je npr. voda optički gušća od vakuma jer je brzina svjetlosti u vodi 3/4 njezine brzine u vakuumu. staklo je optički gušće od vode jer je brzina svjetlosti u staklu 8/9 njezine brzine u vodi.

Ako zraka svjetlosti upada pod nekim kutom na granicu između dva sredstva i ako je taj kut različit od 0 stupnjeva, ona će se lomiti, pri čemu će upadna i lomljena zraka ležati u ravnini okomitoj na granicu sredstava. Pri tome je omjer sinusa kuta upadanja i sinusa kuta loma konstantan.

Ovo je zakon loma ili refrakcije svjetlosti.

Omjer sinusa kuta upadanja i sinusa kuta loma nazivamo relativni indeks loma: $n_{21}=sin\, \alpha/sin\, \beta$. Može se pokazati da je relativni indeks loma jednak omjeru brzina svjetlosti u tim sredstvima: $n_{21}=v_{1}/v_{2}$.

Ako zraka svjetlosti upada iz vakuuma u neko sredstvo, onda omjer brzine svjetlosti u vakuumu (c) i brzine svjetlosti u tom sredstvu (v) nazivamo apsolutnim indeksom loma i označavamo ga s n: $n=c/v$. Za taj slučaj zakon loma možemo zapisati kao: $n=sin\, \alpha/sin\, \beta$.

Ako apsolutne indekse loma oba sredstva označimo s $n_{1}=c/v_{1}$ i $n_{2}=c/v_{2}$, za relativni indeks loma dobijemo:

$$n_{21}=v_{1}/v_{2}=\frac{c/n_{1}}{c/n_{2}}=\frac{n_{2}}{n_{1}}$$

Sada zakon loma možemo zapisati kao:

$$\frac{n_{2}}{n_{1}}=\frac{sin\, \alpha }{sin\, \beta }$$

ili u obliku lakšem za pamćenje:

$$n_{1}sin\, \alpha =n_{2}sin\, \beta $$


Indekse loma za neka sredstva možete vidjeti u sljedećoj tablici:

Plinovi pri 0oC i 101325 Pa Indeks loma Tekućine pri 20oC Indeks loma Čvrsta tijela pri 20oC Indeks loma
Zrak 1.000293 Benzen 1.501 Dijamant 2.419
Ugljični dioksid 1.00045 Ugljikov disulfid 1.628 Fluorit 1.434
Vodik 1.000139 Ugljikov tetraklorid 1.461 Krunsko staklo 1.52
Kisik 1.000271 Etanol 1.361 Flintsko staklo 1.66
    Glicerin 1.473 Led 1.309
    Voda 1.333 Pleksiglas 1.51
        Cirkon 1.923

Aplet

Upute: