Refrakce světla příklad

Anonym Vubisob07.05.2024 22:36 Nahlásit
Při průchodu světla hranolem dochází k refrakci světla, nejvíce se láme barva:
a) Modrofialová
b) Žlutá
c) Zelená
d) Červená

Správná odpověď je a) Modrofialová. Pomohl by mi prosím někdo tento příklad pochopit? Jak je to u difrakce světla?

Děkuji:)

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Xuxygis08.05.2024 09:39 Nahlásit
Prostředí ovlivňuje rychlost šíření světla. Ve vakuu se šíří nejrychleji, v plynech téměř stejně rychle, v kapalinách a pevných látkách výrazně pomaleji. Vyjadřujeme to obvykle indexem lomu - pokud je třeba 3, znamená to, že v tomto prostředí se světlo šíří jen třetinovou rychlostí proti vakuu.

Pokud prochází světlo skrze rozhraní mezi dvěma různými prostředími (třeba vzduch-voda), a pokud neletí přesně kolmo k rozhraní, tak mění směr. Úhel, o který se paprsek zalomí odpovídá podle nějakého vztahu poměru indexů lomu. Všichni to známe - hůl do vody ponořená, zdá se býti zalomená. Pokud by byly indexy lomu prosté konstanty, všechny barvy (frekvence/vlnové délky) by se lámali o stejný úhel a k žádnému rozkladu by nedocházelo. Konstruktéři optických zařízení, třeba objektivů, by měli o hodně snazší život.

Skutečnost je ale taková, že sklo vykazuje závislost velikosti indexu lomu na kmitočtu (barvě), a to tak, že světlo s největší vlnovou délkou (červená) letí sklem rychleji než s nejkratší vlnovou délkou (fialová), červená má tedy menší index lomu a méně se láme. Proto je i v hranolu lámána o nejmenší úhel, zatímco fialové světlo o největší úhel.

Ještě pár poznámek:
- úplně jsem pominul odraz světla od rozhraní
- u hranolu dochází k dvojímu lomu, nejprve vzduch-sklo ke kolmici a pak sklo vzduch-od kolmice. Úhel mezi stěnami hranolu způsobí, že se odchylky sečítají
- fialová je taková exotická barva, pod kterou lidé rozumí všelicos, nejčastěji nespektrální směs barev bez zelené (nachovou, purpurovou, starorůžovou, magentu). Fialová se nedá zobrazit ani na monitoru, ani televizi, fotoaparáty ji zpravidla zaznamenají jako modrou. Proto je asi i v otázce pojmenována jako "modrofialová".
Anonym Vubisob08.05.2024 13:16 Nahlásit
Pro ostatní:
Při difrakci (mřížka) se nejvíce láme červená.
Při refrakci (hranol) se nejvíce láme modrofialová.
Anonym Xuxygis08.05.2024 14:31 Nahlásit
Princip rozkladu světla na mřížce je zcela odlišný než na hranolu. Souvisí s tím, že dochází k interferenci vln při průchodu sousedními štěrbinami mřížky. Pokud je rozdíl drah paprsků, procházející sousedními štěrbinami právě vlnová délka (konkrétní barvy), vlny se sečtou a vznikne tam maximum. Pokud je rozdíl jen půl vlny, vznikne minimum. Ale pozor, vznikají tam i maxima vyšších řádů (2λ, 3λ, 4λ...), které jsou slabší a obvykle se už začínají překrývat. Na tom obrázku je to naznačeno slabším spektrem 2 řádu. Za ním bychom ale nalezli další. Nepřesné je zobrazení spektra v blízkosti mřížky.

Je zřejmé, že barvy s nejmenší λ budou mít maxima při nejmenších úhlech, a proto to spektrum světla začíná fialovou a končí červenou. U spekter vyšších řádů má pochopitelně spektrum pořadí barev také takové. Konkrétní interferenční obrazec závisí na mřížkové konstantě (počet štěrbin na mm) a má smysl o něm mluvit až ve vzdálenostech dostatečně větších, než je rozměr mřížky.

Většina lidí si všimla rozkladu světla při průchodu CD, kde jsou od sebe vzdáleny sousední drážky 1,6 μm. Zahrádkáři toho využívají pro plašení ptactva :)
Přidat komentář do diskuze ▾