PANTULAN CAHAYA: UNSUR, UNDANG-UNDANG DAN APLIKASI - FIZIKAL - 2026

The pantulan cahaya adalah fenomena optik yang mana satu sinar cahaya berubah arah dan terpancar apabila ia mencecah permukaan pemisahan dua media, tanpa dapat menyeberangi permukaan tersebut.

Ini adalah fenomena asas yang berlaku di alam semula jadi dan yang sudah dipelajari di Yunani klasik. Namun, undang-undang yang mengatur pantulan cahaya tidak dinyatakan sampai abad ketujuh belas. Ilmuwan Belanda W. Snell yang menentukan hukum refleksi dan pembiasan. Dengan cara ini, undang-undang ini disebut Hukum Snell.

Pantulan cahaya di dalam air. Pixabay

Pantulan itu sendiri adalah fenomena umum yang mempengaruhi semua gelombang, walaupun kes cahaya adalah yang paling mewakili. Setiap kali cahaya jatuh pada badan, pantulan berlaku. Bergantung pada warna spektrum mana yang diserap oleh badan dan warna yang dipantulkannya, kita melihat badan satu warna atau yang lain.

Refleksi juga terdapat dalam kehidupan kita sehari-hari dalam hal-hal sehari-hari seperti pembentukan gambar di cermin. Gambar-gambar ini dapat dijelaskan dari undang-undang pantulan. Ini juga dapat dilihat pada gambar yang terpantul di permukaan air, walaupun dalam hal ini fenomena pembiasan juga terjadi.

Unsur

Semasa mengkaji pantulan cahaya, elemen berikut mesti diambil kira: cahaya, kedua media, permukaan pemisahan media, sinar kejadian, sinar pantulan dan normal ke permukaan pemisahan .

Dalam fizik, istilah cahaya merangkumi seluruh medan radiasi yang termasuk dalam spektrum elektromagnetik, istilah cahaya tampak disediakan untuk bahagian spektrum yang dilihat oleh mata manusia.

Dalam refleksi, dua kaedah mesti dibezakan. Yang pertama adalah medium di mana gelombang bergerak. Yang kedua sama ada tidak menyeberangnya atau jika berlaku, pembiasan gelombang berlaku. Di antara kedua media inilah yang disebut pemisahan media.

Yang normal adalah garis tegak lurus dengan bidang pemisahan media. Sinar kejadian disebut pancaran cahaya yang mencapai permukaan pemisahan melalui medium pertama. Sebaliknya, sinar yang dipantulkan adalah sinar yang dipantulkan setelah sinar insiden bertembung dengan permukaan ini.

Undang-undang renungan

Walaupun Euclid adalah orang pertama yang menerbitkan undang-undang refleksi pada abad ke-3 SM, kebenarannya adalah pada tahun 1621, dengan ahli astronomi dan ahli matematik Belanda Willebrord Snell van Royen, ketika undang-undang refleksi dan pembiasan semasa dibentuk. .

Dua undang-undang refleksi dibincangkan di bawah.

Undang-undang pertama

Undang-undang pertama diringkaskan dalam pernyataan berikut: sinar kejadian, yang normal (atau tegak lurus dengan satah) dan sinar yang dipantulkan berada dalam satah ruang yang sama.

Sudut pantulan cahaya. Tidak ada pengarang yang boleh dibaca mesin. Arvelius menganggap (berdasarkan tuntutan hak cipta).

Undang-undang kedua

Hukum pantulan kedua menyatakan bahawa sudut pantulan sama persis dengan sudut tuju.

Prinsip Fermat

Kedua undang-undang refleksi sebelumnya, dan juga hukum pembiasan, dapat disimpulkan dari prinsip Fermat. Prinsip ini menyatakan bahawa jalan yang dilalui oleh sinar cahaya di antara dua tempat di ruang angkasa adalah jalan yang memerlukan masa sesingkat mungkin.

Jumlah pantulan cahaya dalaman

Jumlah pantulan dalaman cahaya berlaku apabila cahaya memenuhi medium dengan indeks pembiasan, n ₂ , kurang daripada medium di mana ia dijumpai, n ₁ . Dalam kes ini, cahaya tidak dapat melewati permukaan pemisahan kedua media dan dipantulkan sepenuhnya.

Sudah tentu, ini hanya berlaku untuk sudut kejadian yang lebih besar daripada sudut kritis.

Jumlah pantulan dalaman adalah penyebab berkilau yang dapat dilihat pada berlian potong.

Jenis-jenis pantulan

Refleksi boleh terdiri daripada beberapa jenis: spekular, resapan atau campuran. Sama ada satu jenis pantulan atau yang lain akan bergantung terutamanya pada jenis permukaan yang dilalui.

Refleksi khas

Apabila cahaya jatuh di permukaan licin dan digilap, pantulan spekular berlaku.

Refleksi yang sukar difahami

Sebaliknya, apabila cahaya jatuh di permukaan yang tidak dipoles, pantulan berlaku ke semua arah di angkasa. Oleh itu, dikatakan bahawa terdapat refleksi yang tersebar.

Mariacasandra

Refleksi bercampur

Seperti namanya, pantulan campuran berlaku apabila gabungan dua yang sebelumnya berlaku.

Permohonan

Pantulan cahaya mempunyai aplikasi yang berbeza. Oleh itu, sebagai contoh, fenomena pantulan total digunakan dalam apa yang dikenali sebagai Prism Porro, yang digunakan dalam pembuatan teropong.

Jumlah pantulan juga digunakan untuk penyebaran cahaya pada kabel gentian optik. Dengan cara ini, jika rumah anda mempunyai sambungan internet gentian optik, anda harus tahu bahawa sebahagian tanggungjawab untuk menikmatinya adalah disebabkan oleh pantulan cahaya secara menyeluruh.

Retrorefleksi

Retroreflection adalah aplikasi pantulan cahaya, yang terdiri dari pantulan cahaya kembali ke arah asal atau sumber, apa pun sudut kejadiannya. Untuk mencapai ini, permukaan reflektif rata digunakan.

Aplikasi retroreflection khusus terdapat pada tanda-tanda lalu lintas. Ini membolehkan cahaya dari lampu depan dipantulkan secara langsung ke arah asal. Oleh itu, isyarat kelihatan bertambah baik sehingga pemandu menerima amaran bahaya.

Percubaan

Fenomena pantulan cahaya dapat disahkan dengan beberapa eksperimen rumah sederhana seperti yang kami cadangkan di bawah. Anda boleh melakukannya di rumah tanpa sebarang risiko dan melihat bagaimana fizik berada di hujung jari anda.

Jumlah pantulan dalaman eksperimen cahaya

Untuk menjalankan eksperimen ini, anda hanya memerlukan segelas, air, susu dan laser pointer.

Pertama, isi gelas dengan air, kemudian masukkan beberapa tetes susu. Setelah ini dilakukan, penunjuk laser diarahkan ke kaca di bawah permukaan air. Dengan cara ini, pancaran cahaya dari penunjuk akan melewati air dan akan dipantulkan pada permukaan di mana air dipisahkan dari udara.

Selain itu, berkat titisan susu yang larut di dalam air, kita dapat mengikuti jalan gelombang cahaya yang lengkap dan dapat memerhatikan sinar kejadian dan sinar yang dipantulkan dengan sempurna. Walau bagaimanapun, yang ideal adalah melakukan eksperimen di ruangan dengan sedikit cahaya untuk lebih menghayati corak gelombang yang dipantulkan.

Punca

Seperti yang telah kita jelaskan sebelumnya, fenomena ini hanya berlaku apabila cahaya melintas dari medium dengan indeks biasan yang lebih tinggi ke satu dengan indeks yang lebih rendah. Dengan cara yang sama, untuk ini berlaku, cahaya harus mempengaruhi pemisahan media dengan sudut yang lebih besar daripada sudut kritikal yang disebut.

kesimpulan

Pantulan cahaya adalah fenomena semula jadi yang menemani kita setiap hari dalam kehidupan kita. Sehingga, sejauh ini, kita merasakan warna-warna terima kasih. Ada bukti kajiannya sudah ada di Yunani klasik, walaupun pada abad ketujuh belas dengan Snell peraturan yang mengaturnya mulai ditentukan.

Pada masa ini, aplikasinya banyak dan beragam. Sebilangan, pasti anda tidak akan membayangkannya, dan mereka terlibat dalam proses yang tidak dijangka seperti penghantaran maklumat melalui kabel gentian optik.

Bukan hanya fizik dalam segala hal ketika mengelilingi kita, cahaya juga dapat memisahkan kita dalam penemuan realiti kita. Tidak sia-sia, berkat dia melihat dunia di sekeliling kita.

Rujukan

1. Cahaya (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 27 Februari 2019, dari en.wikipedia.org.
2. Burke, John Robert (1999). Fizik: sifat benda. Mexico DF: Editor Antarabangsa Thomson.
3. Jumlah pantulan dalaman (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 28 Februari 2019, dari en.wikipedia.org.
4. Cahaya (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 1 Mac 2019, dari en.wikipedia.org.
5. Lekner, John (1987). Teori Pantulan, Gelombang Elektromagnetik dan Zarah. Pemecut.