Gaismas laušana

Ieejot vidē ar citu laušanas koeficientu, mainās gaismas ātrums un viļņa garums, bet frekvence paliek nemainīga. Virzienu nosaka Snelliusa likums.

Laušanas koeficients un gaismas ātrums

Laušanas koeficients ir n=c/v. Lielāks n nozīmē mazāku fāzes ātrumu v vidē. Frekvence uz robežas nepazūd un nemainās.

Snelliusa likums

θ₁θ₂θ₁ un θ₂ mēra no robežvirsmas normāles.
θ₁ un θ₂ mēra no robežvirsmas normāles.

n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂

Snelliusa likums: n₁sinθ₁=n₂sinθ₂. Leņķus mēra no normāles. Ieejot vidē ar lielāku n, stars parasti laužas normāles virzienā.

Snelliusa likuma kalkulators

θ₂ aprēķins no n₁sinθ₁=n₂sinθ₂; leņķus mēra pret normāli.

Kas robežvirsmā paliek nemainīgs

Uz nekustīgas robežas frekvence f abās pusēs ir vienāda. Tā kā v=fλ, ātruma maiņa izraisa viļņa garuma maiņu.

Dispersija un reāli materiāli

Reālos materiālos n ir atkarīgs no viļņa garuma. Tā ir dispersija: dažādas krāsas lūst nedaudz atšķirīgos leņķos, tāpēc prizma sadala balto gaismu.

Atdaliet virzienu, ātrumu un viļņa garumu

Vispirms ar n=c/v nosakiet ātruma maiņu, tad ar Snelliusa likumu virzienu un visbeidzot ar λ=v/f viļņa garumu.

Atrisināti piemēri

1. No gaisa stiklā

θ₁=30,0°, n₁≈1,00, n₂=1,50.

Risinājums

θ₂≈19,5°.

2. Gaismas ātrums ūdenī

n=1,33.

Risinājums

v≈2,26×10⁸ m/s.

3. Viļņa garums stiklā

λ₀=600 nm, n=1,50.

Risinājums

λ=λ₀/n≈400 nm.