Ljósbrot - Saga af líkamlegum hugmyndinni

Spegilmynd og ljósbrot vísar til fjölda líkamlega fyrirbæri, opnum vegna beinni athugun, án þess að stunda rannsóknarstofu tilraunir. Í fyrsta skipti sem við erum að tala um það í Grikklandi hinu forna, en flestir eðlisfræðingar eru hneigðist að hugsa að þessi staðreynd var þekkt áður. Bara fyrsti vísindamaðurinn til að reyna að gefa rétta skýringu fyrir fjölda tilraunum viðurkenndum staðreyndum varð Cleomedes, sem bjó í I öld sem nú er Grikkland. Fyrir honum, Euclid lýst þessu fyrirbæri með því að fylgjast með hringinn liggjandi á botni vasi, sem er á tilteknum horn það var ekki sýnileg athuganda, en ef þú byrjar að hella vatni í könnu, síðan eftir nokkurn tíma án þess að breyta horn af útsýni áhorfandans gæti séð liggjandi á botni skraut. En eins nákvæmar útskýringar á þessari reynslu Euclid samt ekki gefa fyrsta vísindamann til að læra í smáatriðum Ljósbrot er talið Cleomedes.

Viðfangsefni rannsóknarinnar hans var ljósbrot í vatni - það er tekið fram að ef langur stafur dýft í vatn þannig að ákveðinn hluti verið á yfirborðinu, það er sjón ljósbrot á mótum lofts og vatns. En í raun, stafur enn ósnortinn, því ástæðan fyrir þessu sjón áhrif á sjón blekkingar?

Rannsóknardeild þetta fyrirbæri nánar Cleomedes tekið fram að ef geislinn fer úr minni þéttum miðlungs til a þéttara, en hafa oblique átt (það er að segja hafa horn miðað við mörkum tveggja fjölmiðla), miðlungs having a hár þéttleiki, sveigir hana að hreinn átt.

Það var svipað ljósbrot hann útskýrði fær um að sjá sólina í nokkurn tíma eftir sólsetur.

Cleomedes gaf mest almenn einkenni um ljósbrot og lýst aðeins í formi tiltekinna frumstæðum tilraunum, sem gefur þó nokkuð heildarmynd af almennum lögum þessum ferli. Síðar annar Grískufræðingur, sem bjó öld síðar Cleomedes áfram vísindarannsóknir, hafið af forvera hans, og kom næstum nálægt því að unraveling lögmálum eðlisfræðinnar, sem refracts ljós geisla.

Having nægilega fjölda tilrauna, Klavdiy Ptolemey fær um að koma áætlaða horn þar sem ljósið brotnar í tilteknu umhverfi. Svona, fyrir Ljósbrot sér stað á yfirfærslu geisla dýpt í vatn gler, sem hornið á ljósbrot er 0,88 sem hornið á tíðni. Fyrir aðra vökva, þetta gildi er breytt - fyrir loft og vatn, það er jafn 0,76, og loft og gler 0,67.

En fullt stofnun lögum, sem rekur ljósbrot, tók nokkrar fleiri aldir. Fleiri en ein kynslóð af vísindamönnum sem stunda að bæta núverandi þekkingu og lokaútgáfu Ljósbrot formúlu má rekja til René Descartes, hið fræga franska eðlisfræðingnum-náttúrufræðingur.

Í upprunalegu útgáfu formúlu hollenska scientist W. Snell er til að reikna horn tíðni útlit sem hér segir:

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

Með öðrum orðum, brotstuðull af ljósgeislanum fyrir tveimur tilteknum miðlum er stöðug og óbreytanlegur eðli og er hlutfallið milli sínus af horn tíðni til sínus af sjónarhorni ljósbrot.

Loks lauk rannsókn og lýsingu á ljósbrot ljóssins geisla þegar högg frá einum miðli til annars, eins og hefur verið sagt, Rene Dekart. Hann samanborið hún einkennir furðu rétt kjarna ljós Ljósbrot ferli, bera það með fljúgandi bolta í loftinu. Ef það er á ferð hans kynni vefi, alveg ljós og þunn, svo auðvelt að brjóta það og halda áfram að færa, hann missir bara nokkrar af upprunalegu hraða hennar, og örlítið breyta horn af flugi.