¿Qué son la refracción, reflexión, difracción e interferencia de la luz?
Cuando la luz incide oblicuamente de un medio a otro, la dirección de propagación cambia. Este fenómeno se llama fotorefracción. La luz refractada, la luz incidente y la línea normal están en el mismo plano, y la luz refractada y la luz incidente están separadas a ambos lados de la línea normal.
Características:
1. Cuando la luz se inclina de un medio a otro, su dirección de propagación cambia. Este fenómeno se llama refracción de la luz. La luz refractada, la luz incidente y la línea normal están en el mismo plano, y la luz refractada y la luz incidente están separadas a ambos lados de la línea normal.
2. Cuando la luz entra en un medio desde el aire formando un ángulo, el ángulo de refracción es menor que el ángulo de incidencia. Cuando la luz entra al aire de forma oblicua desde un medio, el ángulo de refracción es mayor que el ángulo de incidencia.
3. El camino óptico es reversible durante la reflexión de la luz.
4. Cuando la luz pasa directamente de un medio a otro, su dirección de propagación permanece inalterada.
5. Los diferentes medios tienen diferentes capacidades refractivas para la luz.
Ejemplo: Pon una moneda en un vaso vacío y luego vierte agua en el vaso. Vistas en diagonal desde arriba, parece que las monedas flotan a medida que aumenta el nivel del agua en el vaso.
Reflexión de la luz
Cuando la luz incide en dos interfaces diferentes, parte de la luz se reflejará desde la interfaz de regreso a la interfaz original. Esto es lo que se llama reflexión de la luz.
Ley de reflexión:
(1) La luz incidente, la luz reflejada y la normal están en el mismo espejo plano.
, tanto la luz incidente como la luz reflejada se encuentran a ambos lados de la normal.
(2)El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
Los objetos con superficies lisas son propensos al reflejo especular de la luz y al deslumbramiento, lo que dificulta ver el objeto con claridad.
Normalmente, la forma y presencia de un objeto se puede distinguir a través de la difusión de la luz.
Debido a que el polvo en el aire hace que la luz se difunda, los objetos pueden ser visibles temporalmente después del atardecer. Ya sea reflexión especular o reflexión difusa, se debe seguir la ley de la reflexión.
Difracción de la luz
Cuando la luz encuentra un obstáculo durante la propagación, su frente de onda se restringe y la luz evitará el obstáculo, cambiando la propagación de la luz en línea recta. Este fenómeno se llama difracción de la luz. La difracción de la luz, al igual que la interferencia de la luz, es una manifestación de fluctuaciones luminosas.
1 Fenómeno de interferencia
Cuando dos ondas luminosas de la misma frecuencia se encuentran en el aire, se producirá una superposición, siempre fortaleciéndose en unas zonas y debilitándose en otras. El fenómeno de las franjas claras y oscuras o de las franjas de colores se denomina interferencia luminosa.
2. Condiciones para una interferencia estable
Solo dos fuentes de luz coherentes con la misma frecuencia, diferencia de fase constante y dirección de vibración constante pueden producir interferencia óptica.
La luz emitida por dos fuentes de luz independientes ordinarias no puede tener la misma frecuencia y mucho menos una diferencia de fase fija, por lo que la interferencia es imposible.
Interferencia de luz
Dividiendo un haz de luz en dos partes y luego superponiéndolas, se puede obtener un patrón de interferencia.
1. Experimento de interferencia de doble rendija de Young: la luz monocromática emitida desde una única rendija (fuente de luz lineal) se ilumina sobre una doble rendija paralela a ella, provocando dos haces coherentes desde la doble rendija (luz coherente). fuente) La pantalla de luz acepta la superposición espacial detrás de la pantalla de doble rendija para obtener un patrón de interferencia (franjas de interferencia paralelas de igual espacio entre la luz y la oscuridad aparecen dentro de un cierto rango; los patrones de interferencia de color se pueden obtener mediante experimentos con luz blanca) . Dos líneas brillantes adyacentes
2. Interferencia de película delgada: una serie de ondas de luz se iluminan en la película transparente y se reflejan desde los lados frontal y posterior de la película, formando dos series de ondas de luz coherentes, que son superpuestos para producir interferencia. Para películas en forma de cuña, el efecto de interferencia de la luz es el mismo en algunas posiciones adyacentes del mismo espesor de película, formando una franja de interferencia (franja brillante) con la misma condición (como una vibración de luz mejorada). A medida que el espesor de la película cambia gradualmente, el efecto de interferencia cambia periódicamente, formando generalmente colores claros y oscuros en la película.