Lūžis – tai bangos krypties pasikeitimas, kai ji pereina iš vienos terpės į kitą. Vykstančios refrakcijos dydis priklauso nuo bangos greičio skirtumo dviejose terpėse. Kuo greičiau juda banga, tuo didesnis lūžis.
Lūžis gali būti stebimas, kai šviesos bangos pereina iš vienos terpės į kitą, pavyzdžiui, iš oro į vandenį. Šviesos bangos, pereidamos iš oro į vandenį, sulinksta. Taip yra todėl, kad šviesos greitis ore skiriasi nuo šviesos greičio vandenyje. Įvykstančio sulenkimo dydis priklauso nuo šviesos greičio skirtumo dviejose terpėse.
Lūžis taip pat pastebimas, kai garso bangos pereina iš vienos terpės į kitą, pvz., iš oro į vandenį. Garso bangos lenkiamos, kai iš oro pereina į vandenį. Taip yra todėl, kad garso greitis ore skiriasi nuo garso greičio vandenyje. Įvykstantis lenkimas priklauso nuo garso greičio skirtumo abiejose terpėse.
Kuo skiriasi atspindys ir lūžis?
Yra dvi pagrindinės šviesos rūšys – atspindys ir lūžis. Atspindys – kai šviesa atsispindi nuo paviršiaus. Refrakcija – tai kai šviesa, sklisdama per paviršių, sulinksta.
Atspindys įvyksta, kai šviesa atsitrenkia į paviršių ir nuo jo atsispindi. Nuo kampo, kuriuo šviesa patenka į paviršių, priklauso kampas, kuriuo ji atsispindi. Štai kodėl veidrodžiuose matome atspindžius – šviesa į veidrodžio paviršių patenka statmenu kampu ir atsispindi tokiu pat kampu.
Lūžis įvyksta, kai šviesa atsitrenkia į paviršių ir sulinksta. Šviesos sulenkimo laipsnis priklauso nuo medžiagos, pro kurią ji praeina. Pavyzdžiui, šviesa labiau sulinksta, kai sklinda per vandenį, nei kai sklinda per orą. Todėl objektai, esantys po vandeniu, atrodo kitaip – šviesa, sklisdama per vandenį, sulenkiama, todėl atrodo, kad objektai yra kitoje vietoje nei iš tikrųjų.
Kodėl vyksta lūžis?
Apskritai refrakcija įvyksta, kai bangos keliauja iš vienos terpės į kitą ir sulinksta dėl bangų greičių skirtumo abiejose terpėse. Šviesos bangų greitį lemia terpės lūžio rodiklis, kuris parodo, kiek bangos toje terpėje sulinksta. Kai šviesos bangos keliauja iš terpės, turinčios didelį lūžio rodiklį, į terpę, turinčią mažą lūžio rodiklį, bangos lenkiasi link normalės (tiesė, statmena paviršiui kritimo taške). Taip yra todėl, kad bangos lėčiau sklinda terpėje, kurios lūžio rodiklis yra mažesnis, todėl jos yra lenkiamos link normalės.
Kas yra lūžis ir šviesa?
Kai šviesa sklinda per terpę, ji gali būti lenkiama arba lūžti. Taip atsitinka todėl, kad šviesa skirtingose medžiagose sklinda skirtingu greičiu. Tankesnėje terpėje, pavyzdžiui, stikle, šviesa sklinda lėčiau nei mažesnio tankio terpėje, pavyzdžiui, ore. Dėl šio greičių skirtumo šviesa, patekusi į stiklą, sulinksta. Lenkimo dydis priklauso nuo greičių skirtumo ir kampo, kuriuo šviesa patenka į stiklą.
Šviesos lenkimas gali būti naudojamas įdomioms optinėms iliuzijoms sukurti. Pavyzdžiui, pieštukas vandens stiklinėje atrodo sulenktas, nes šviesa lūžta sklisdama per vandenį.
Šviesa – tai žmogaus akiai matoma energijos rūšis. Ją sudaro mažos dalelės, vadinamos fotonais. Kai šviesa patenka į objektą, ji gali būti atspindėta, sugeriama arba išsklaidoma. Atspindys – kai šviesa atsispindi nuo objekto. Absorbcija – kai objektas sugeria šviesą. Sklaida – tai kai šviesa išsisklaido visomis kryptimis.
Kas vyksta lūžio metu?
Kai šviesa pereina iš vienos terpės į kitą, ji sulinksta. Šis reiškinys vadinamas refrakcija. Lenkimo dydis priklauso nuo abiejų terpių lūžio rodiklių ir kritimo kampo. Lūžio rodiklis – tai rodiklis, kuris parodo, kaip stipriai terpė sulėtina šviesos sklidimą. Kritimo kampas – tai kampas, kuriuo šviesa patenka į paviršių.
Kai šviesa pereina iš terpės, turinčios didelį lūžio rodiklį, į terpę, turinčią mažą lūžio rodiklį, ji labiau sulinksta. Taip yra todėl, kad didelio lūžio rodiklio terpė labiau sulėtina šviesą, todėl šviesos bangos yra arčiau viena kitos. Kai bangos yra arčiau viena kitos, jos lenkiasi labiau.
Lenkimo dydis taip pat priklauso nuo kritimo kampo. Kritimo kampas – tai kampas, kuriuo šviesa patenka į paviršių. Jei kritimo kampas yra 0°, šviesa nesilenkia. Kuo labiau didėja kritimo kampas, tuo labiau šviesa lenkiama.
Yra dvi šviesos lūžio rūšys: visiškas vidinis atspindys ir Snelio dėsnis.
Visiškas vidinis atspindys įvyksta, kai šviesa pereina iš terpės, kurios lūžio rodiklis didelis, į terpę, kurios lūžio rodiklis mažas, o kritimo kampas yra didesnis už kritinį kampą. Kritinis kampas – tai kampas, kuriuo šviesa visiškai atsispindi. Taip atsitinka todėl, kad bangos yra taip arti viena kitos, kad nebegali lenktis.
Snelio dėsnis naudojamas apskaičiuoti