Repraksyon ng liwanag - ang kasaysayan ng pisikal na konsepto

Reflection at repraksyon ng liwanag ay tumutukoy sa bilang ng mga pisikal na phenomena, bukas bilang isang resulta ng direktang pagmamasid, nang walang pagsasagawa ng mga eksperimento laboratoryo. Sa unang pagkakataon namin ang pinag-uusapan ito sa sinaunang Greece, ngunit karamihan sa mga physicists ay may hilig mag-isip na ang katotohanang ito ay kilala bago. Basta ang unang siyentipiko upang subukan upang magbigay ng isang lohikal na paliwanag para sa isang bilang ng mga empirically itinatag katotohanan ay naging Cleomedes, na nabuhay noong ako na siglo AD sa ano ngayon ay Greece. Bago siya, Euclid inilarawan pangkaraniwang bagay na ito sa pamamagitan ng pagmamasid sa isang ring nakahiga sa ilalim ng plorera, na kung saan ay sa isang tiyak na anggulo na ito ay hindi makikita sa mga tagamasid, ngunit kung simulan mo pagbuhos ng tubig sa isang pitsel, at pagkatapos ay pagkatapos ng ilang panahon nang hindi binabago ang anggulo ng view ng ang tagamasid ay maaaring makita nakahiga sa ilalim ng palamuti. Ngunit tulad ng isang detalyadong paliwanag ng karanasang ito Euclid pa rin ay hindi bigyan ang unang siyentipiko upang pag-aralan nang detalyado ang repraksyon ay itinuturing Cleomedes.

Ang paksa ng kanyang pag-aaral ay repraksyon sa tubig - ito ay mapapansin na kung ang isang mahabang stick dipped sa tubig upang ang isang tiyak na bahagi ay nanatili sa ibabaw, mayroong isang visual repraksyon sa interface ng hangin at tubig. Ngunit sa katunayan, ang stick ay mananatiling buo, samakatuwid ay ibinigay ang dahilan para sa optical effect sa visual panlilinlang?

Sinusuri ang hindi pangkaraniwang bagay na mas malapit Cleomedes mapapansin na kung ang light beam pumapasok mula sa isang mas siksik na medium sa isang mas siksik, habang pagkakaroon ng pahilig direksyon (ibig sabihin, ang pagkakaroon ng isang anggulo na may kaugnayan sa hangganan ng dalawang media), ang daluyan pagkakaroon ng isang mataas na densidad, deflects ito sa purong direksyon.

Ito ay isang katulad na repraksyon ipinaliwanag niya magagawang makita ang araw sa ilang panahon matapos ang paglubog ng araw.

Cleomedes nagbigay lamang ang pinaka-pangkalahatang katangian ng repraksyon ng liwanag at inilarawan lamang sa anyo ng mga tiyak na primitive mga eksperimento, na nagbibigay sa, gayunpaman, ang isang medyo kumpletong larawan ng ang pangkalahatang mga batas ng prosesong ito. Mamaya isa pang Griyego scholar, na nakatira sa isang siglo mamaya Cleomedes, ipinagpatuloy agham na pananaliksik, sinimulan sa pamamagitan ng kanyang hinalinhan, at halos dumating malapit sa unraveling ang mga batas ng pisika, na kung saan refracts ang liwanag beam.

Ang pagkakaroon ng sapat na malaking bilang ng mga eksperimento, Klavdiy Ptolemey magagawang upang maitaguyod ang tinatayang anggulo kung saan ang ilaw ay refracted sa isang partikular na kapaligiran. Kaya, para sa refraction na nagaganap sa paglipat ng poste malalim sa tubig salamin, ang anggulo ng repraksyon ay 0.88 ang anggulo ng pagkahulog. Para sa ibang mga fluids, ang halagang ito ay nagbago - para sa air at tubig, ito ay katumbas ng 0.76, at air at salamin 0.67.

Ngunit ang buong pagtatatag ng mga batas, na kung saan ay nagpapatakbo ng repraksyon ng liwanag, kinuha ng ilang higit pang siglo. Higit sa isang henerasyon ng mga siyentipiko ay nakikibahagi sa ang pagpapabuti ng mga umiiral na kaalaman, at ang pangwakas na bersyon ng refraction formula ay naiugnay sa René Descartes, ang sikat na Pranses pisisista-naturalista.

Sa orihinal na bersyon ng formula ng Dutch siyentipiko W. Snell para sa pagkalkula ng mga anggulo ng pagkahulog hitsura tulad ng sumusunod:

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

Sa ibang salita, ang repraktibo index ng liwanag beam para sa dalawang mga tiyak na media ay pare-pareho at hindi nagbabago kalikasan at ay ang ratio ng sine ng mga anggulo ng pagkahulog sa sine ng mga anggulo ng repraksyon.

Sa wakas nakumpleto ang pag-aaral at paglalarawan ng repraksyon ng liwanag beam kapag pinindot mula sa isang medium sa isa pa, bilang ay sinabi, Rene Dekart. Inihambing niya ito nakakagulat right characterizes ang kakanyahan ng liwanag proseso ng repraksyon, paghahambing nito sa isang lumilipad na bola sa hangin. Kung ito ay sa panahon ng kanyang flight ay nakatagpo ng isang tissue, medyo light at manipis, kaya madaling masira ito at magpatuloy upang lumipat, siya lang mawala ang ilan sa kanyang orihinal na bilis, at bahagyang baguhin ang anggulo ng flight.