Reflexion und Brechung von Licht

Reflexion und Lichtbrechung sind zwei physikalische Phänomene, die ein Lichtstrahl erfahren kann. Bei der Reflexion prallt der Lichtstrahl von einer Oberfläche ab, während bei der Brechung der Lichtstrahl, der von einem Medium zum anderen gelangt, seinen Ausbreitungswinkel ändert.

	Lichtreflexion	Lichtbrechung
Definition	Optisches Phänomen, bei dem der Lichtstrahl reflektiert, wenn er auf ein Material trifft.	Optisches Phänomen, bei dem der Lichtstrahl beim Durchgang durch ein Medium unterschiedlicher Dichte die Richtung ändert.
Komponenten (bearbeiten)	Einfallender Blitz Reflektierter Strahl Reflektierende Oberfläche Normale Linie Einfallswinkel Überstumpfer Winkel	Einfallender Blitz Gebrochener Strahl Oberfläche zwischen Medien Normale Linie Einfallswinkel Brechungswinkel
Hälfte	Es kommt im gleichen Medium vor	Es tritt an der Grenze zwischen zwei Medien unterschiedlicher Dichte auf
Gesetze	Die normalen und die einfallenden und reflektierten Strahlen befinden sich in derselben Ebene Einfallswinkel = Reflexionswinkel	Die normalen und die einfallenden und gebrochenen Strahlen liegen in derselben Ebene Der Brechungsindex von Medium 1 mal dem Sinus des Einfallswinkels ist gleich dem Brechungsindex von Medium 2 mal dem Sinus des Brechungswinkels: n1. Sünde (αzwei) = nzwei. Sünde (αzwei)
Eigenschaften	Die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung ändert sich nicht Die Frequenz der Lichtwelle ändert sich nicht Die Intensität des reflektierten Strahls ist geringer	Die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung ändert sich. Dies hängt vom Brechungsindex des Mediums ab.
Beispiele	Kaleidoskop Solarofen Spiegel Edelstein glänzen Solar Halo	Doppelbild in Aquarien Diskontinuierliches Stroh Refraktometrie

Was ist Lichtreflexion??

Die Reflexion von Licht ist das Phänomen, das auftritt, wenn wir das Gefühl haben, dass ein Lichtstrahl von einer Oberfläche reflektiert wird.
Was tatsächlich passiert, ist, dass der Lichtstrahl zurückgegeben wird, wenn er mit einem anderen Medium als dem, das sich bewegt, kollidiert, wie es passieren würde, wenn ein Ball gegen eine Wand getreten wird.

In der Lichtreflexion können Sie den Originalstrahl oder unterscheiden einfallender Blitz und der Strahl, der zurückgegeben wird o reflektierter Strahl. An dem Punkt, an dem sich die einfallenden und reflektierten Strahlen treffen, wird eine imaginäre Linie senkrecht zur Oberfläche gezogen, die als bekannt ist normal.

Zwischen dem einfallenden Strahl und der Normalen wird der Einfallswinkel gebildet, und zwischen dem normalen und dem reflektierten Strahl wird der Reflexionswinkel gebildet. Somit hängt die Richtung, in die Licht reflektiert wird, von der Form der reflektierenden Oberfläche und der Richtung des einfallenden Strahls ab..

Licht hat eine Wellenfrequenz und eine Geschwindigkeit, die sowohl im einfallenden als auch im reflektierten Strahl gleich ist. Die Intensität des reflektierten Lichts ist jedoch geringer als die des einfallenden Lichts..

Gesetze der Lichtreflexion

Die Gesetze der Lichtreflexion erklären die Ausbreitung des Lichtstrahls bei seiner Rückkehr. Es gibt zwei Gesetze:

• Erstes Gesetz: Der einfallende Strahl, die Normale zur einfallenden Oberfläche und der reflektierte Strahl liegen in derselben Ebene.

• Zweites Gesetz: der Einfallswinkel α und der Reflexionswinkel β sind gleich. Wenn der Einfallswinkel 30 ° C beträgt, beträgt der Reflexionswinkel 30 ° C. Wenn das Licht senkrecht fällt, sind der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel gleich 0 ° C, sodass das Licht in umgekehrter Richtung reflektiert wird..

Beispiele für Lichtreflexion

Lichtreflexion tritt in der Natur in vielen Situationen und bei verschiedenen Anwendungen auf.

Solarofen

An vielen Orten wird Sonnenlicht zum Kochen durch Solaröfen verwendet, die mit polierten, gekrümmten Oberflächen ausgestattet sind, die die Strahlen auf kleinem Raum reflektieren und konzentrieren.
Das französische nationale Zentrum für wissenschaftliche Forschung hat in Odeillo einen Solarofen gebaut, um die Eigenschaften von Materialien in Umgebungen mit hohen Solartemperaturen zu untersuchen. Dieser Ofen basiert auf der Konzentration von Sonnenstrahlen durch Reflexion und erreicht 1000 Kilowatt pro Quadratmeter..

Spiegelbildgebung

Ein Spiegel ist eine glatte Oberfläche, auf der Lichtstrahlen reflektieren und durch Lichtreflexion ein Bild erzeugt wird. Die gebräuchlichsten Spiegel sind flache Spiegel aus einem Stück Glas, das auf einer Seite mit Silber- oder Aluminiumnitrat bedeckt ist..

Kaleidoskope

Ein Kaleidoskop ist ein optisches Instrument, das aus einer Röhre mit Innenspiegeln und farbigen Glasstücken besteht. Wenn das Kaleidoskop gedreht wird, bilden sich aufgrund der Lichtreflexion im Spielzeug Figuren mit verschiedenen mehrfarbigen Mustern.

Totalreflexion

Die Totalreflexion ist eine spezielle Reflexion, die bei Edelsteinen wie Diamanten beobachtet werden kann. In diesem Fall tritt das Licht mit einer solchen Neigung in den Diamanten ein, dass die Strahlen im Inneren des Kristalls reflektiert werden und die Strahlen gegen die Innenflächen reflektieren.

Solar Halo

Manchmal sehen wir einen diffusen Kreis, der die Sonne umgibt. Dies wird durch die Reflexion von Sonnenlicht auf der Oberfläche der in der Atmosphäre schwimmenden Wassertropfen erzeugt..

Was ist die Lichtbrechung??

Die Lichtbrechung tritt auf, wenn Licht von einem Medium zum anderen gelangt. Es ist das Phänomen, das erklärt, warum ein gerades Objekt verbogen aussieht, wenn wir es in Wasser legen. Der Lichtstrahl wird abgelenkt, wenn er auf ein anderes Medium übergeht als das, von dem er stammt.

Die Lichtbrechung tritt an der Trennfläche von Medien unterschiedlicher Dichte wie Luft und Wasser oder Luft und Glas auf, was die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts beeinflusst. Die Abweichung von der Ausbreitungsrichtung ist umso größer, je größer der Unterschied in der Ausbreitungsgeschwindigkeit in den beiden Medien ist.

Bei der Lichtbrechung werden der einfallende Strahl und der gebrochene Strahl unterschieden. Der Einfallswinkel wird zwischen dem einfallenden Strahl und der Normalen Linie gebildet. Während zwischen dem gebrochenen Strahl und der Normalen der Brechungswinkel gebildet wird.

Jedes Medium hat eine Brechungsindex ((n) welches die Beziehung zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht im Vakuum (c) und der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in diesem Medium (v) ist:

n = c / v

Der Brechungsindex ist umgekehrt proportional zur Lichtgeschwindigkeit im Medium; Das heißt, je höher der Brechungsindex ist, desto geringer ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit und umgekehrt. Somit ist es für Glas, Wasser und Kunststoff größer als 1; hat keine Einheiten, da es sich um eine Beziehung zwischen Geschwindigkeiten handelt.

Die Lichtbrechung kann gleichzeitig mit der Reflexion erfolgen. Wenn beispielsweise Licht auf eine Seite eines Glasblocks fällt, wird es an der Glas-Luft-Grenze reflektiert und gebrochen..

Brechungsgesetze (Snell-Descartes-Gesetz)

Die Brechungsgesetze erklären, wie dieses Phänomen auftritt. Es war der Physiker und Mathematiker Christiaan Huygens, der diese Gesetze herleitete, die zusammengefasst sind in:

• Erstes Gesetz: Der auf die Trennfläche zweier Medien einfallende Strahl, die Normalen zur Oberfläche am Einfallspunkt und der gebrochene Strahl liegen in derselben Ebene.
• Zweites Gesetz: die Brechungsindizes n₁ und n_zwei, der Einfallswinkel α₁ und der Brechungswinkel α_zwei sind durch den folgenden Ausdruck verwandt:

n₁. Sünde (α_zwei ) = n_zwei. Sünde (α_zwei)

Wenn das Licht senkrecht einfällt (Einfallswinkel gleich 0), gibt es keine Ablenkung des Lichts, dh der einfallende Strahl folgt seinem linearen Weg.

Beispiele für die Lichtbrechung

Die Lichtbrechung erklärt viele der Phänomene, denen wir in unserem täglichen Leben begegnen. Sehen wir uns einige Beispiele an.

Das diskontinuierliche Stroh

Wenn ein gerader Gegenstand wie ein Bleistift oder ein Strohhalm in ein Glas Wasser oder eine andere Flüssigkeit gelegt wird, scheint er zu brechen.

Doppelbild in Wassertanks

Wasser hat einen anderen Brechungsindex als Luft. Deshalb können wir, wenn wir Objekte oder Wesen in einem Aquarium sehen, mehr als ein Bild sehen..

Refraktometrie

Der Brechungsindex einer Substanz wird verwendet, um die Konzentration einiger Verbindungen anzuzeigen. Hierzu wird ein als Refraktometer bezeichnetes Instrument verwendet, bei dem einige Tropfen der Lösung auf eine prismatische Oberfläche gegeben und der Brechungswinkel gemessen werden..

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