Hur bryts strålarna
•
Ljusets brytning
Hej!
jag skulle behöva lite hjälp med att förstå hur ljuset bryts i en konkav respektive konvex lins.
Här är en bild på hur parallella ljusstrålar bryts när de träffar en konvex lins:
Jag har fått veta att ljuset som bryts i en konvex lins vill samlas i brännpunkten. Men detta väcker lite frågor hos mig:
1. Hur ska jag veta vart brännpunkten är om den inte ritas ut? Eller ska man först rita ut hur strålarna bryts för att sedan se vart brännpunkten hamnar?
2. vi har fått veta att när parallella ljusstrålar bryts mot en plan spegel så är infallsvinkeln detsamma som reflektionsvinkeln. Normalen är 90 grader från den plana ytan.
gäller detsamma för konkava och konvexa speglar?
och om inte, hur ska man då kunna veta hur en stråle bryts om man vill att jag ritar ut det?
•
När ljus färdas genom andra genomskinliga material än luft (glas och vatten), så bryts det. Det innebär att ljusstrålen byter riktning. Ljuset bryts endast om strålen kommer in snett mot det nya materialet. Ju större vinkel in desto mer bryts ljuset.
Bilden nedan visar en ljusstråle som färdas i luft och som bryts när den träffar glaset.
Bild: Oskar Uggla / UgglansNO
En normal är en påhittad linje som skrivs ut för att man tydligare ska se hur ljuset bryts. Normalen är alltid vinkelrät (90 grader) mot ytan.
Den tjocka strålen, som kallas infallande stråle, bryts mot normalen när den bryts genom ett material med lägre optisk täthet (densitet) till ett med högre optisk täthet. Ljusstrålen färdas i luft och bryts mot normalen när den åker in i glaset.
Efter att strålen brutits kallas den bruten stråle. Ofta bryts inte hela strålen utan en del av den reflekteras. Därför är ”reflektionsvinkel” och ”reflekterad stråle” utritad. Man kan se att strålen har brutits, genom
•
När det gäller ljusbrytning är hjärnan enkel att lura eftersom den inte förstår att ljuset bryts, utan hjärnan gör sin egen tolkning.
Bild: Oskar Uggla / UgglansNO
På bilden ovan till vänster så är det glasets krökning och vattnet inuti som gör att pennan ser ut som om den inte är rak.
På bilden ovan till höger står pennan i vatten. Det ser ut som att den är böjd men det är den naturligtvis inte. Ljuset bryts i vattnet men det förstår inte hjärnan.
Bild: Pontus Wallstedt / UgglansNO
Ser du enbart ett föremål i vatten, uppifrån kommer det att verka vara längre bort och högre än vad föremålet egentligen är. Det beror på att hjärnan inte tar hänsyn till ljusbrytningen utan tänker att ljuset färdas längs en rät linje mellan föremålet och ögat.
För att se föremålet behöver ljus reflektera mot det och sedan färdas till ögat. Tänk att solen skiner på föremålet, ljuset reflekteras och är nu på väg till ögat. När ljuset går från vatten (tätare medium) till luft (tunnare