Ljusbrytning - historien om den fysiska konceptet

Reflexion och brytning av ljus avser antalet av fysiska fenomen, öppna som ett resultat av direkt observation, utan att genomföra laboratorieexperiment. För första gången talar vi om det i det antika Grekland, men de flesta fysiker är benägen att tro att detta faktum var känd tidigare. Bara den första forskare att försöka ge en logisk förklaring för ett antal empiriskt fastställda fakta blev Kleomedes, som bodde i I århundradet i vad som nu Grekland. Framför honom beskrev Euclid detta fenomen genom att observera en ring som ligger på botten av vasen, som är i en viss vinkel det var inte synlig för betraktaren, men om du börjar hälla vatten i en kanna, sedan efter en viss tid utan att ändra betraktningsvinkeln av observatören kunde se ligga på botten av dekoration. Men som en detaljerad förklaring av denna erfarenhet Euclid fortfarande inte gav den första forskare att studera i detalj brytning anses Kleomedes.

Ämnet för hans studie var brytning i vatten - det noteras att om en lång käpp doppad i vatten så att en viss del kvar på ytan, det är en visuell brytning vid gränsytan mellan luft och vatten. Men i själva verket stick förblir intakt, därav anledningen till detta optisk effekt i den visuella bedrägeri?

Undersöka detta fenomen närmare, Kleomedes noteras att när ljusstrålen kommer in från en mindre tät medium till en tätare, och samtidigt hålla en sned riktning (det vill säga, har en vinkel i förhållande till gränsen mellan två medier), mediet som har en högre densitet, förkastar den till brant riktning.

Det var en liknande brytning förklarade han kunna se solen under en längre tid efter solnedgången.

Kleomedes gav endast den mest allmänna egenskap hos ljusets brytning och beskrivs endast i form av vissa primitiva experiment, ger emellertid en tämligen fullständig bild av de allmänna lagarna för denna process. Senare en annan grekisk lärd som levde ett sekel senare Kleomedes fortsatt vetenskaplig forskning, inleddes av hans föregångare, och nästan var nära att reda ut de fysiska lagarna, som bryter ljusstrålen.

Som har tillräckligt stort antal experiment, Klavdiy Ptolemey kunna fastställa den ungefärliga vinkeln vid vilken ljuset bryts i en viss miljö. Sålunda, för refraktion uppträder vid övergången av balken djup i vattenglaset, är brytningsvinkeln 0,88 infallsvinkeln. För andra vätskor är detta värde ändras - för luft och vatten, är det lika med 0,76, och luft och glas 0,67.

Men hela inrättandet av lagar, som löper ljusets brytning, tog ytterligare några århundraden. Mer än en generation av forskare som deltar i förbättring av befintlig kunskap och den slutliga versionen av brytnings formel tillskrivs René Descartes, den berömda franska fysikern-naturforskare.

I den ursprungliga versionen av den holländska forskaren W. Snell formel för att beräkna infallsvinkeln ser ut som följer:

n = sin (a) / sin (b).

Med andra ord, brytningsindex är av ljusstrålen i två specifika media konstant och oföränderlig natur och är förhållandet mellan sinus för infallsvinkeln mot sinus för brytningsvinkeln.

Slutligen fullföljde studien och beskrivning av brytningen av ljusstrålen när det träffas från ett medium till ett annat, som har sagts, Rene Dekart. Han jämförde det förvånansvärt rätt karakteriserar kärnan i ljusbrytning processen att jämföra den med en flygande boll i luften. Om det är under sin flykt möter en vävnad, ganska lätt och tunn, så lätt att bryta det och fortsätter att röra sig, han bara förlora en del av sin ursprungliga hastighet, och något ändra vinkeln på flygningen.