Naravoslovje 7 - priročnik za učitelja

Na gladkih površinah se svetlobni snopi odbijejo v skladu z odbojnim zakonom. Površine vseh teles pa so navadnobolj ali manj hrapave. Na takih površinah odbojni zakon lokalno (na zelo majhnih delih površine) sicer še vedno velja.Ker pa svetlobni snop zajame večji del površine, ležijo vpadne pravokotnice v različnih smereh in določajo odbojnekote posameznih žarkov v svetlobnem snopu. Snop svetlobe se torej ne odbije le v eno smer, ampak se razprši. Skica 2. Shematični prikaz odbojnega in lomnega zakona; vpad iz optično redkejše v optično gostejšo snovNa meji dveh snovi se svetlobni žarki lomijo. Pri prehodu iz optično redkejše snovi v optično gostejšo snov (Skica2) je lomni kot manjši od vpadnega kota, pri prehodu v nasprotni smeri pa je večji. Mera za optično gostotoje lomni količnik. Lomni količnik neke snovi je razmerje med hitrostjo svetlobe v praznem prostoru (vakuumu) inhitrostjo svetlobe v snovi. Na splošno je ta lastnost odvisna od valovne dolžine svetlobe. Pri prozornih snoveh jeza valovne dolžine v vidnem delu spektra ta sprememba zelo majhna, zato v večini primerov odvisnost lomnegakoličnika od valovne dolžine svetlobe zanemarimo. Tu je pomembno opozoriti, da se svetloba razkloni v mavričnebarve prav zaradi majhne odvisnosti lomnega količnika snovi (npr. vode pri mavrici ali stekla pri optični prizmi) odvalovne dolžine. Optično gostejša je tista snov, v kateri se hitrost svetlobe zmanjša, zato se žarki lomijo k vpadnipravokotnici. Za to učno stopnjo je najpomembnejša primerjava med zrakom in drugimi prozornimi snovmi. Lomnikoličnik zraka je malenkost večji od 1, vse prozorne snovi pa so optično gostejše od njega. Lomni količniki nekaterihprozornih snovi so zbrani v spodnji preglednici.SnovLomni količnik nzrak v navadnih okoliščinah 1,0003voda 1,33navadno steklo 1,5optična stekla 1,6 do 1,8diamant 2,4Pri poševnem vpadu na mejo dveh snovi se svetloba lomi. Lomni zakon določa, da leži lomljeni žarek v vpadniravnini, vpadni (α) in lomni kot (β) pa sta med seboj povezana takole:sin α =n 2 ,sin β n 1kjer je n 1lomni količnik snovi, v kateri se širi svetloba pred lomom, n 2pa lomni količnik snovi, kamor prehaja po lomu(glej tudi skico 2). Če uporabimo zgornjo enačbo in lomne količnike snovi, lahko za izbrani vpadni kot izračunamolomni kot. Tak račun nam utegne pomagati pri natančnem risanju žarkov ob prehodu meje dveh prozornih snovi.Pri pravokotnem vpadu (α = 0) se del svetlobe odbije, del pa nadaljuje svojo pot, ne da bi se pri tem spremenilasmer žarka.100