Kako djeluje refleksija iz fizike

click fraud protection

U fizici se refleksija definira kao promjena smjera valovnog fronta na sučelju između dva različita medija, odbijajući valnu frontu u izvorni medij. Čest primjer refleksije je reflektirana svjetlost iz ogledala ili mirnog bazena, ali odraz utječe na druge vrste valova pored svjetlosti. Vodeni valovi, zvučni valovi, valovi čestica i seizmički valovi također se mogu odraziti.

Zakon refleksije obično se objašnjava u obliku zrake svjetlosti koja udara u ogledalo, ali to se odnosi na druge vrste valova također. Prema zakonu refleksije, incidentna zraka udara u površinu pod određenim kutom u odnosu na "normalnu" (liniju) okomito na površinu ogledala).

Kut refleksije je kut između reflektirane zrake i normale i jednak je po veličini s kutom upada, ali nalazi se na suprotnoj strani od normale. Kut upada i kut refleksije leže u istoj ravnini. Zakon refleksije može se izvesti iz Fresnelove jednadžbe.

Zakon refleksije koristi se u fizici za prepoznavanje lokacije slike koja se ogleda u ogledalu. Jedna posljedica zakona je da ako gledate osobu (ili drugo stvorenje) kroz ogledalo i možete vidjeti njegove oči, znate iz načina na koji djeluje refleksija da on također može vidjeti vaše oči.

instagram viewer

Zakon refleksije djeluje na spekularne površine, što znači da su površine sjajne ili zrcalne. Zrcalni odraz s ravne površine tvori zrcalne čarobnjake koji su, izgleda, obrnuti s lijeva na desno. Zrcalni odraz sa zakrivljenih površina može se povećati ili smanjiti, ovisno o tome je li površina sferna ili parabolična.

Valovi također mogu pogoditi ne sjajne površine, što stvara difuzne refleksije. U difuznom odrazu svjetlost se raspršuje u više smjerova zbog sitnih nepravilnosti na površini medija. Jasna slika nije formirana.

Ako su dva zrcala postavljena okrenuta jedno prema drugom i paralelna jedno s drugim, stvaraju se beskonačne slike duž ravne linije. Ako se formira kvadrat s četiri zrcala licem u lice, čini se da su beskonačne slike raspoređene unutar ravnine. U stvarnosti, slike nisu uistinu beskonačne jer sitne nesavršenosti na zrcalnoj površini s vremenom propagiraju i ugase sliku.

Retrofleksijom se svjetlost vraća u smjeru odakle je došla. Jednostavan način da se napravi retroreflektor je formiranje kutnog reflektora, s tri zrcala okrenuta međusobno okomito jedna na drugu. Drugo ogledalo proizvodi sliku koja je obrnuta od prve. Treće ogledalo stvara obrnutu sliku drugog ogledala, vraćajući mu prvobitnu konfiguraciju. Tapetum lucidum u nekim životinjskim očima djeluje kao retroreflektor (npr. kod mačaka), poboljšavajući njihov noćni vid.

Složeni konjugirani odraz nastaje kada se svjetlost odbija točno u smjeru odakle je došla (kao u retrorefleksiji), ali su i talasna linija i smjer obrnuti. To se događa kod nelinearne optike. Konjugirani reflektori mogu se upotrijebiti za uklanjanje aberacija odrazom snopa i prosljeđivanjem refleksije natrag kroz optiku.

Odbijanje zvučnih valova je temeljno načelo akustike. Odbojnost se donekle razlikuje od zvuka. Ako uzdužni zvučni val udari o ravnu površinu, odbijeni zvuk je koherentan ako je veličina površine koja se reflektira velika u usporedbi do valne duljine zvuka.

Priroda materijala je važna kao i njegove dimenzije. Porozni materijali mogu apsorbirati zvučnu energiju, dok grubi materijali (s obzirom na valnu duljinu) mogu rasipati zvuk u više smjerova. Načela se koriste za izradu anekoloških prostorija, zapreka od buke i koncertnih dvorana. Sonar se također temelji na refleksiji zvuka.

Seizmolozi proučavaju seizmičke valove, to su valovi koji mogu nastati eksplozijama ili potresi. Slojevi u Zemlji odražavaju te valove, pomažući znanstvenicima da razumiju Zemljinu strukturu, precizno utvrde izvor valova i identificiraju vrijedne resurse.

Struje čestica mogu se odražavati kao valovi. Na primjer, neutron refleksija atoma može se koristiti za mapiranje unutarnje strukture. Neutronski odraz koristi se i u nuklearnom oružju i reaktorima.

instagram story viewer