Брзина светлости. Преламање светлости. Тотална рефлаксија.

Брзина светлости

Брзина светлости је одувек занимала људе. Дуго се мислило да је она бесконачно велика. У то је посумњао Галилео Галилеј али није успео да је измери.

  Олe Кристофер Ремер, дански астроном је први измерио брзину светлости док је посматрао јупитеров месец. Приметио је да он у другом положају касније излази из јупитерове сенке. Разлог томе је дужа путања светлоти до Земње, за пречник њен путање око сунца.

   Пречник Земљине путање око сунца је: 300 000 000 km. Време потребно да Земља пређе ово растојање је пола године, а светлост пређе пречник Земљине орбите за  1000 s тако се брзина светлости израчунава из формуле:        v=s/t   c=300 000 000 km/1000s

c=300 000 km/s

  Брзина светлости у вакуму је највећа до сада измерена брзина у природи.

  Брзина светлости не обележава са v него са c. 

Преламање светлости

  Светлост се најбрже простире у вакууму. Брзина светлости у ваздуху је приближна брзини светлости у вакууму, док је у другим срединама знатно мања. Средине у којима се светлост креће спорије него у вакууму називају се опрички гушће. Због промене брзине светлост се при преласку из једне средине у другу прелама.

вода v=225 000 km/s   стакло  v=200 000 km/s

  При преласку из ређе средине у гушћу средин светлост се прелама ка нормали. Упадни угао је већи од преломнг.

      Када светлост пада нормално на граничну површину не прелама се.

  Када светлост прелази из гушће средине у ређу светлост се прелама од нормале. Упадни угао је мањи од преломног.

    Да би смо одредили колико је то преламање уводимо индекс преламања. Ознака је n и нема јединицу мере. 

Постоје:

1. апсолутни индекс преламања: n = c/v   Када светлост прелази из вакуума у неку средину. 
2. релативни индекс преламања: n₁₂=v₁/v₂   или   n₁₂=n₂/n₁ Када светлост прелази из 1. средине у 2.

Тотална рефлексија

Дешава се када светлост прелази из гушће средине у ређу.        

 Гранични угао тоталне рефлексије g  је онај упадни угао чији је преломни угао 90^o. После овог угла зраци се враћају у почетну средину тј. долази до огледања -тоталне рефлексије. 

  Примена је код оптичког кабла.

изазов: 

1. Израчунај апсолутн индекс преламања светлости у води ако је брзина простирања у води 225 000 km/s
2. Израчунај брзину простирања светлости у дијаманту ако је  апсолутни индекс преламања светлости дијаманта 2,42.
3. Израчунај релативни индекс преламања светлости при преласку из воде у стакло ако је брзина светлости у води 225 000 km/s, а у  стаклу  200 000 km/s.