Tiede

Valon taittuminen — Aaltorintama

Lähde määrää taajuuden, ja kenttien ajallinen jatkuvuus rajalla säilyttää f:n. Koska v=fλ, muuttuva nopeus merkitsee muuttuvaa aallonpituutta. Valon “hidastuminen” aineessa ei siis tarkoita taajuuden pienenemistä.

Aaltorintama

Lähde määrää taajuuden, ja kenttien ajallinen jatkuvuus rajalla säilyttää f:n. Koska v=fλ, muuttuva nopeus merkitsee muuttuvaa aallonpituutta. Valon “hidastuminen” aineessa ei siis tarkoita taajuuden pienenemistä.

Taitekerroin

Taitekerroin riippuu usein aallonpituudesta. Tavallisessa lasissa sinisellä valolla on tyypillisesti hieman suurempi n kuin punaisella, joten se taittuu enemmän. Prisma erottaa värit tämän dispersion vuoksi.

Taajuus ja aallonpituus

Kun valo kulkee suuremmasta n:stä pienempään, on olemassa kriittinen kulma. Sitä suuremmilla tulokulmilla etenevää taittunutta sädettä ei synny ja saadaan kokonaisheijastus. Toisen aineen puolella on silti lyhyelle matkalle ulottuva evanescentti kenttä.

Dispersio

Veden alla oleva esine näyttää usein lähempänä pintaa olevalta, koska säteet taittuvat vedestä ilmaan ja silmä jatkaa niitä mielessään suoraviivaisesti taaksepäin. Näennäinen sijainti on siis optinen konstruktio, ei esineen todellinen siirtyminen.

Valon taittuminenn₁sinθ₁ = n₂sinθ₂

Aaltorintama

Sädeoptiikka toimii hyvin, kun rakenteet ovat suuria aallonpituuteen verrattuna. Pienissä aukoissa ja reunoilla diffraktio on tärkeä. Absorboivissa ja anisotrooppisissa aineissa taitekerroin voi olla kompleksinen tai riippua suunnasta ja polarisaatiosta.

Taitekerroin riippuu usein aallonpituudesta. Tavallisessa lasissa sinisellä valolla on tyypillisesti hieman suurempi n kuin punaisella, joten se taittuu enemmän. Prisma erottaa värit tämän dispersion vuoksi.