Dlaczego światło ulega spolaryzowaniu po odbiciu i załamaniu?

Szybka odpowiedź:

Światło jest falą poprzeczną, co oznacza, że pole elektryczne (jak również pole magnetyczne) jest prostopadłe do kierunku rozchodzenia się światła (przynajmniej w ośrodkach izotropowych - ale tutaj trzymajmy rzeczy proste).

Tak więc, gdy światło pada ukośnie na granicę dwóch mediów, pole elektryczne można uznać za posiadające dwa składniki - jeden w płaszczyźnie padania i jeden prostopadły do niego. W przypadku światła niespolaryzowanego kierunek pola elektrycznego zmienia się losowo (pozostając prostopadle do kierunku propagacji), w wyniku czego oba składniki mają jednakowy rozmiar.

Ile z każdego elementu jest przesyłane i odbijane można określić za pomocą praw elektromagnetyzmu. Nie wchodząc w szczegóły matematyczne, pozwólcie, że zacytuję wynik - # p # polaryzacja (składowa pola elektrycznego w płaszczyźnie padania) nie zostaje odbita w ogóle jeśli kąt padania # theta # spełnia

#theta = theta_B = tan ^ -1 (n_2 / n_1) #

gdzie # n_1 # i # n_2 # są dwa współczynniki załamania światła. Ten kąt nazywa się Kąt Brewstera. Dla światła podróżującego z powietrza do wody ma to wartość około # 53 ^ circ #

Drugi, tzw # s # składnik, ten prostopadły do płaszczyzny padania, jest zarówno transmitowany, jak i odbijany dla wszystkich kątów padania (chociaż ułamek zmienia się z # theta #).

Tak więc, gdy światło pada na kąt Brewstera - odbita wiązka nie ma składowej na płaszczyźnie polaryzacji. Jest całkowicie # s # spolaryzowane. Dlatego kąt Brewstera jest również nazywany kąt polaryzacyjny.

W przypadku kątów padania zbliżonych do kąta Brewstera wiązka odbita ma znacznie więcej # s # polaryzacja niż # p # polaryzacja - a więc jest częściowo spolaryzowana.

Przesyłana wiązka ma oba składniki, a zatem nigdy nie jest całkowicie spolaryzowana. Jednak pod kątem Brewstera wszystkie # p # komponent jest przesyłany (bez odbicia) i tylko część # s # Komponent jest przesyłany (reszta jest odbijana) - więc transmitowane światło jest częściowo # p # spolaryzowane. Pozostaje to prawdą również dla kątów zbliżonych do kąta Brewstera.

Słońce znajduje się 93 miliony mil od Ziemi, a światło podróżuje z prędkością 186 000 mil na sekundę. Jak długo trwa, zanim światło słoneczne dotrze do Ziemi?

500 sekund. Czas = („odległość”) / („Prędkość”) = 93000000/186000 = 500 „sekund”. Średnio dokładniejsza odpowiedź to (149597871 „km”) / (299792.5kolor (biały) (.) („Km”) / („s”)) = 499,005 sekund, prawie.

Czas podróżuje szybciej niż światło. Światło ma masę 0 i zgodnie z Einsteinem nic nie może poruszać się szybciej niż światło, jeśli nie ma jego wagi równej 0. Dlaczego więc czas podróżuje szybciej niż światło?

Czas jest niczym innym, jak iluzją rozważaną przez wielu fizyków. Zamiast tego uważamy, że czas jest produktem ubocznym prędkości światła. Jeśli coś podróżuje z prędkością światła, czas będzie wynosił zero. Czas nie podróżuje szybciej niż światło. Ani czas, ani światło nie mają masy, co oznacza, że światło może podróżować z prędkością światła. Czas nie istniał przed powstaniem wszechświata. Czas będzie zerowy przy prędkości światła, co oznacza, że czas w ogóle nie istnieje przy prędkości światła.

Dlaczego niebieskie światło załamuje się pod większymi kątami niż czerwone światło w przezroczystych materiałach?

Niebieskie promienie świetlne mają krótszą długość fali. Z powodu krótszej długości fali załamanie światła niebieskiego jest większe niż dla światła czerwonego. W sumie, dla różnych długości fal, kąty odchylenia załamanych promieni w naszych oczach wahają się od 40 ^ do 42 ^ o. Odniesienie: http://physicsclassroom.com/class/refrn/Lesson-4/Rainbow-Formation