Mis on valguse murdumine?
Valguse murdumine on see, kui valguslaine levib levimisel ühest materiaalsest keskkonnast teise, misjärel toimub selle suuna ja kiiruse kohene muutus. See on valguse peegeldumisega seotud protsess ja see võib avalduda samal ajal.
Valgus võib levida materiaalsetes keskkondades nagu vaakum, vesi, õhk, teemant, klaas, kvarts, glütseriin ja igasugused läbipaistvad või poolläbipaistvad materjalid. Igas keskkonnas levib valgus erineval kiirusel.
Valguse murdumine toimub näiteks siis, kui see liigub õhust vette, milles selle nurk ja nihkekiirus varieeruvad.
Igas valguse murdumisnähtus osalevad järgmised elemendid:
- langev välk: valguskiir, mis jõuab pinnale mõlema keskkonna vahel;
- murdunud kiir: kiir, mis paindub valguslaine pinna läbimisel;
- tavaline joon: kujuteldav joon risti pinnaga, mis on rajatud mõlema kiirte kokkulangemise kohast;
- langemisnurk: nurk, mis toimub langeva kiiri ja normaaljoone vahel. Seda väljendatakse sümboliga θ1;
- murdumisnurk: on nurk, mis tekib murdunud kiiri ja normaaljoone vahel. Seda väljendatakse sümboliga θ2.
Valguse murdumine
Valguskiirus igas keskkonnas on antud suurusjärgus murdumisnäitaja. Nende materiaalsete keskkondade murdumisnäitaja määratakse, arvutades vaakumis valguse kiiruse ja kõnealuse keskkonna kiiruse vahelise seose. Murdumisnäitaja arvutamise valem on:
Kui lisame teelusikatäie teetassi, näeme, nagu oleks see jagatud. See on valguse murdumise mõju, mis tekitab selle optilise illusiooni.
Sama nähtus ilmneb siis, kui paneme vette pliiatsi või kõrre. Illusioon on see, et need on valguse murdumise tõttu painutatud.
Vikerkaar
Vikerkaar tekib valguse murdumisel, kui see läbib atmosfääri hõljunud väikesi veetilku. Valgus sellesse piirkonda sisenedes laguneb ja tekitab värvika efekti.
Vaata ka: Vikerkaar
Päikesevalgus Halos
See on vikerkaarega sarnane nähtus, mis esineb maakera mõnes osas või väga spetsiifilistes atmosfääritingimustes. See juhtub siis, kui troposfääri kogunevad jääosakesed, mis murravad valguse ja lagundavad selle, mis võimaldab eristada värviallikat valgusallika ümber.
Murdunud valgus teemandis
Teemandid on samuti võimelised valgust murdma, jagades selle mitmeks värviks.
Läätsed ja suurendusklaasid
Nii suurendusklaasid kui ka meie kasutatavad läätsed põhinevad valguse murdumispõhimõtetel, kuna need peavad valguse jäädvustama ja pilti deformeerima, nii et silm saaks seda tõlgendada.
Päikesekiired meres
Näeme, kuidas päikesevalgus muudab oma nurka ja kiirust ning see hajub, kui ta siseneb läbi pinna merre.
Valgus läbi vitraaži
Valguse murdumine toimub ka läbi klaaside või kristallide, mis filtreerivad valguse ja hajutavad selle keskkonda.
Valguse peegeldus ja murdumine
Valguse peegeldus
Valguse peegeldus ja murdumine on seotud, ehkki erinevad protsessid. Valguse peegeldus koosneb selle põrkumisest, kui see tabab pinda või liidest, mis eraldab kahte erinevat meediumit. Näiteks maastiku peegeldus järves või näo peeglis peegeldamine on valguse peegeldumise nähtused.
Selle asemel tekib valguse murdumine siis, kui valgus läbib levikut jätkava pinna, mis eraldab kahte keskkonda. Kui see tungib teise materjali keskkonda, muudab valgusvihk nurka ja kiirust.
