Refracție
Refracția este schimbarea direcției unei unde, cauzată de schimbarea vitezei undei. Printre exemplele de unde se numără undele sonore și undele luminoase. Refracția este observată cel mai des atunci când o undă trece dintr-un mediu transparent în alt mediu transparent. Diferite tipuri de medii includ aerul și apa.
Atunci când o undă trece dintr-un mediu transparent în alt mediu transparent, unda își va schimba viteza și direcția. De exemplu, atunci când o undă luminoasă călătorește prin aer și apoi trece în apă, unda va încetini și își va schimba direcția.
Atunci când lumina intră într-un mediu mai dens, raza de lumină se va "curba" spre normal. Atunci când se întoarce în mediul mai puțin dens (cu un indice de refracție mai mic), se va curba înapoi cu același unghi ca la intrare (dacă suprafața de la ieșire este paralelă cu suprafața de la intrare).
Un exemplu de funcționare a refracției este plasarea unui pai într-o cană cu apă, cu o parte din pai în apă. Atunci când se privește dintr-un anumit unghi, paiul pare să se îndoaie la suprafața apei. Acest lucru se datorează schimbării densității mediului și, prin urmare, îndoirii razelor de lumină pe măsură ce acestea trec din aer în apă.
Un mod bun și simplu de a înțelege cum funcționează lumina este să ne gândim la ea ca la o mașină. Atunci când mașina lovește suprafața de pietriș (acesta este mediul) sub un unghi, anvelopa care o lovește prima va încetini, determinând-o să se întoarcă în acea direcție. Prin urmare, dacă lumina lovește un mediu din dreapta care are un indice de refracție mai mare, se va înclina spre dreapta. Gradul de îndoire este dat de legea lui Snell. Lentilele funcționează prin refracție.
Atunci când lumina se refractă într-o prismă, ea se împarte în culorile curcubeului, deoarece unele lungimi de undă se îndoaie mai mult decât altele.
În optică, indicele de refracție sau indicele de refracție n al unei substanțe este un număr adimensional care descrie modul în care lumina sau alte radiații trec prin acel mediu. Acesta se definește astfel
n = c v , {\displaystyle n={\frac {\mathrm {c} }{v}},} 
unde c este viteza luminii în vid, iar v este viteza de fază a luminii în mediu. Legea lui Snell utilizează indicii de refracție pentru a calcula gradul de refracție.
Diagrama de refracție
Atunci când este privit la un anumit unghi, paiul pare să se îndoaie, datorită refracției luminii care se deplasează în aer.
O rază de lumină refractată într-un bloc de plastic.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este refracția?
R: Refracția este schimbarea direcției unei unde, cauzată de schimbarea vitezei undei. Printre exemplele de unde se numără undele sonore și undele luminoase. Refracția este observată cel mai adesea atunci când o undă trece dintr-un mediu transparent în alt mediu transparent.
Î: Cum funcționează refracția?
R: Atunci când o undă trece dintr-un mediu transparent într-un alt mediu transparent, unda își va schimba viteza și direcția. De exemplu, atunci când o undă luminoasă călătorește prin aer și apoi trece în apă, unda va încetini și își va schimba direcția. În această proprietate, atunci când lumina este transmisă printr-un mediu, are loc polarizarea electronilor, care, la rândul ei, reduce viteza luminii, schimbând astfel direcția luminii. Când lumina trece într-un mediu care este mai dens, raza de lumină se va "curba" spre normal. Atunci când se întoarce în mediul mai puțin dens (cu un indice de refracție mai mic), se va curba înapoi cu același unghi ca la intrare (dacă suprafața de la ieșire este paralelă cu cea de la intrare).
Î: Care sunt câteva exemple de cum funcționează refracția?
R: Un exemplu de funcționare a refracției este plasarea unui pai într-o cană cu apă, cu o parte a paiului în apă. Atunci când se privește dintr-un anumit unghi, paiul pare să se îndoaie la suprafața apei datorită schimbării de densitate dintre aer și apă, ceea ce determină îndoirea razelor de lumină atunci când acestea trec dintr-un mediu în altul. Un alt exemplu ar fi lentilele care funcționează prin refracție; atunci când lumina se refractă în prismă, ea se împarte în culori, deoarece unele lungimi de undă se curbează mai mult decât altele din cauza densității diferite dintre medii, care determină o curbare diferită pentru fiecare lungime de undă.
Î: Ce este un indice optic sau indice de refracție?
R: În optică, un indice optic sau indice de refracție n descrie modul în care radiațiile, cum ar fi lumina, se deplasează prin substanța sau materialul respectiv. Acesta poate fi definit ca n = c/v unde c reprezintă viteza în cazul luminii în vid și v reprezintă viteza de fază în cazul luminii în interiorul acelui material sau substanță.
Î:Ce lege folosește indicii optici?
R:Legea lui Snell folosește indicii optici sau indicii pentru calcularea cantității de infație.
