Miksi valo polarisoituu, kun se heijastuu ja murtuu?

Nopea vastaus:

Valo on poikittainen aalto, mikä tarkoittaa, että sähkökenttä (sekä magneettikenttä) on kohtisuorassa valon etenemissuuntaan (ainakin isotrooppisessa materiaalissa - mutta pidetään asiat yksinkertaisia tässä).

Joten kun valo sattuu viistosti kahden median rajalle, voidaan sähkökenttää ajatella olevan kaksi komponenttia - yksi esiintymistasossa ja yksi kohtisuorassa siihen. Polarisoimattomassa valossa sähkökentän suunta vaihtelee satunnaisesti (pysyessään kohtisuorassa etenemissuuntaan nähden) ja sen seurauksena nämä kaksi komponenttia ovat kooltaan yhtä suuret.

Kuinka paljon jokaisesta komponentista lähetetään ja heijastuu voidaan selvittää käyttämällä sähkömagnetismin lakeja. Ilman matemaattisia yksityiskohtia täällä haluan lainata tuloksen - # P # polarisaatio (sähkökentän komponentti esiintymistasossa) ei heijastu ollenkaan jos esiintymiskulma # Theta # täyttää

#theta = theta_B = tan ^ -1 (n_2 / n_1) #

missä # N_1 # ja # N_2 # ovat kaksi taitekerrointa. Tätä kulmaa kutsutaan nimellä Brewsterin kulma. Ilmasta veteen kulkevaan valoon tämä arvo on noin # 53 ^ circ #

Toinen, ns # S # komponentti, joka on kohtisuorassa ilma-aluksen tasoon nähden, on sekä lähetetty että heijastunut kaikkiin esiintymiskulmiin (vaikka fraktio muuttuu t # Theta #).

Joten kun valo on tulossa Brewsterin kulmassa - heijastuneella palkilla ei ole komponenttia polarisaatiotasossa. Se on täysin # S # polarisoitunut. Siksi Brewsterin kulmaa kutsutaan myös polarisoiva kulma.

Brewsterin kulman läheisyydessä olevien heijastuskulmien peilikuvassa on paljon enemmän # S # polarisaatio kuin # P # polarisaatio - ja niin se on osittain polarisoitu.

Lähetetyllä säteellä on molemmat komponentit ja siten se ei ole koskaan täysin polarisoitu. Kuitenkin Brewsterin kulmassa kaikki # P # komponentti lähetetään (ei heijastusta) ja vain osa # S # komponentti lähetetään (loput heijastuvat) - niin että lähetetty valo on osittain # P # polarisoitunut. Tämä pitää paikkansa myös Brewsterin kulmaan lähellä olevien kulmien osalta.

Aurinko on 93 miljoonaa mailia maasta, ja valo kulkee nopeudella 186 000 mailia sekunnissa. Kuinka kauan kestää auringon valo päästä maapalloon?

500 sekuntia. Aika = ("etäisyys") / ("nopeus") = 93000000/186000 = 500 "sekuntia." Tarkempi vastaus on keskimäärin (149597871 "km") / (299792.5color (valkoinen) (.) ("Km") / ("sec")) = 499,005 sekuntia, lähes.

Aika kulkee nopeammin kuin valo. Valon massa on 0 ja Einsteinin mukaan mikään ei voi liikkua nopeammin kuin valo, jos sillä ei ole painoaan 0. Siksi miksi aika kulkee nopeammin kuin valo?

Aika on vain harhaa, jota monet fyysikot pitävät. Sen sijaan pidämme aikaa valon nopeuden sivutuotteena. Jos jokin kulkee valon nopeudella, aika on nolla. Aika ei kulje nopeammin kuin valo. Aikalla tai valolla ei ole massaa, mikä tarkoittaa, että valo voi kulkea valon nopeudella. Aika ei ollut olemassa ennen maailmankaikkeuden muodostumista. Aika on nolla valon nopeudella, jolloin aika ei ole lainkaan valon nopeudella.

Miksi sininen valo taittuu suuremmissa kulmissa kuin punainen valo läpinäkyvissä materiaaleissa?

Sinisen valonsäteen aallonpituus on lyhyempi. Lyhyemmän aallonpituuden vuoksi sinisen valon taittuminen on enemmän kuin punaisen valon. Kaiken kaikkiaan eri aallonpituuksille taittuneiden säteiden poikkeamakulmat silmillämme vaihtelevat välillä 40 ^ o - 42 ^ o. Viite: http://physicsclassroom.com/class/refrn/Lesson-4/Rainbow-Formation