Brytning av lys - historien om den fysiske konseptet

Refleksjon og refraksjon av lys viser til antallet av fysiske fenomener, åpner som et resultat av direkte observasjon, uten å gjennomføre laboratorieforsøk. For første gang snakker vi om det i det gamle Hellas, men de fleste fysikere er tilbøyelig til å tro at dette faktisk var kjent før. Bare den første forskeren til å prøve å gi en logisk forklaring på en rekke empirisk etablerte fakta ble Cleomedes, som levde i det første århundret etter Kristus i det som nå er Hellas. Før ham, Euclid beskrevet dette fenomenet ved å observere en ring som lå på bunnen av vasen, som er i en bestemt vinkel det var ikke synlig for betrakteren, men hvis du begynner å helle vann i en mugge, og etter en tid uten å endre synsvinkel av observatøren kunne se liggende på bunnen av dekorasjon. Men som en detaljert forklaring av denne erfaringen Euclid fortsatt ikke gi den første forskeren til å studere i detalj refraksjon anses Cleomedes.

Faget hans studie var brytning i vann - det bemerkes at hvis en lang pinne dyppet i vann slik at en viss del forble på overflaten, er det en visuell brytning i grenselandet mellom luft og vann. Men faktisk, forblir pinnen intakt, derav grunnen til dette optisk effekt i det visuelle bedrag?

Undersøkelse av dette fenomenet nærmere Cleomedes bemerkes at dersom lysstrålen kommer inn fra et mindre tett medium til en mer tett, samtidig som de har skrå retning (det vil si med en vinkel i forhold til grensene for de to media), det medium som har en høy tetthet, bøyer den av den bratte retning.

Det var en lignende brytning han forklarte i stand til å se solen en stund etter solnedgang.

Cleomedes ga bare den mest generelle karakteristikk av brytning av lys og beskrevet bare i form av visse primitive eksperimenter, gir imidlertid en ganske komplett bilde av de generelle lovene i denne prosessen. Senere annen gresk lærd, som levde et århundre senere Cleomedes, fortsatte forskning, påbegynt av hans forgjenger, og kom nesten nær rakne fysikkens lover, som refracts lysstrålen.

Etter å ha tilstrekkelig stort antall forsøk, Klavdiy Ptolemey stand til å etablere den omtrentlige vinkelen der lyset brytes i et bestemt miljø. Derfor, for brytning oppstår ved overgangen av strålen dybde i vannglasset, vinkelen brytnings er 0.88 innfallsvinkelen. For andre fluider, er denne verdi endres - for luft og vann, er det lik 0,76, og luft og glass 0,67.

Men full etablering av lover, som går brytning av lys, tok noen flere århundrer. Mer enn en generasjon forskere engasjert i forbedring av eksisterende kunnskap, og den endelige versjonen av refraksjon formelen er knyttet til René Descartes, den berømte franske fysikeren-naturalist.

I den opprinnelige versjonen av den nederlandske forskeren W. Snell formel for beregning av innfallsvinkelen titt på følgende måte:

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

Med andre ord, brytningsindeksen er av lysstrålen for to spesifikke media konstant og uforanderlig natur, og er forholdet mellom sinus til innfallsvinkelen til sinus til vinkelen av refraksjon.

Endelig fullførte studien og beskrivelse av brytningen til lysstrålen når den treffes fra ett medium til et annet, som har vært sagt, René Descartes. Han sammenlignet det overraskende riktig karakteriserer essensen av lysbrytning prosessen, sammenligne den med en flygende ball i luften. Hvis det er under flukten møter en vev, ganske lette og tynne, så lett å bryte den, og fortsette å bevege seg, han bare mister noe av sin opprinnelige hastighet, og litt endre vinkelen på flyturen.