Šviesos lūžis

Pereinant į kitokio lūžio rodiklio terpę, keičiasi šviesos greitis ir bangos ilgis, bet ne dažnis. Kryptį nustato Snellio dėsnis.

Lūžio rodiklis ir šviesos greitis

Lūžio rodiklis n=c/v. Didesnis n reiškia mažesnį fazinį greitį v terpėje. Dažnis pereinant ribą nesumažėja.

Snellio dėsnis

θ₁θ₂θ₁ ir θ₂ matuojami nuo paviršiaus normalės.
θ₁ ir θ₂ matuojami nuo paviršiaus normalės.

n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂

Snellio dėsnis: n₁sinθ₁=n₂sinθ₂. Kampai matuojami nuo normalės. Į didesnio n terpę spindulys paprastai lūžta normalės link.

Snellio dėsnio skaičiuoklė

θ₂ randamas iš n₁sinθ₁=n₂sinθ₂; kampai matuojami nuo normalės.

Kas nekinta ties terpių riba

Nejudančioje riboje dažnis f abiejose pusėse toks pats. Kadangi v=fλ, pasikeitus greičiui pasikeičia ir bangos ilgis.

Dispersija ir realios medžiagos

Realių medžiagų n priklauso nuo bangos ilgio. Tai dispersija: skirtingos spalvos lūžta šiek tiek skirtingais kampais, todėl prizmė išskaido baltą šviesą.

Atskirkite kryptį, greitį ir bangos ilgį

Pirmiausia n=c/v nustatykite greičio pokytį, tada Snellio dėsniu – kryptį, galiausiai λ=v/f – bangos ilgį.

Išspręsti pavyzdžiai

1. Iš oro į stiklą

θ₁=30,0°, n₁≈1,00, n₂=1,50.

Sprendimas

θ₂≈19,5°.

2. Šviesos greitis vandenyje

n=1,33.

Sprendimas

v≈2,26×10⁸ m/s.

3. Bangos ilgis stikle

λ₀=600 nm, n=1,50.

Sprendimas

λ=λ₀/n≈400 nm.