17. júna 2021
duha

Ako sa láme svetlo?

Na oblohe vidíme dúhu relatívne často, občas si ju dokonca vytvoríme umelo – napríklad po polievaní trávnika. Dúha vzniká vďaka lomu svetla, no ten vidíme aj pri iných javoch, napríklad pri fatamorgánach či pohľade do pohára s vodou, ktorý deformuje obraz za sebou.

Existuje zaujímavý opis toho ako sa svetlo láme, volá sa to Fermatov princíp. Predstavte si, že ste plavčíkom na Liptovskej Mare a vidíte topiaceho sa človeka, ako sa k nemu dostať čo najskôr? Najkratšia spojnica dvoch bodov je rovná čiara. Ide o najkratšiu cestu, nie však o najrýchlejšiu. Ľudia totiž rýchlejšie behajú než plávajú a tak je rýchlejšie si cestu zalomiť tak, aby ste viac utekali po pláži a menej plávali. Pre rybu je optimálny postup iný – skráti si cestu po súši a natiahne po vode.

Optimálny uhol lomu dráhy tak závisí od rýchlostí v dvoch prostrediach. Identická podmienka platí pre svetlo – zlomí sa pod takým uhlom, aby cestu ušlo za čo najkratší čas. Vo vzduchu ide svetlo oveľa rýchlejšie, než napríklad v skle alebo vo vode a tak sa pri prechode medzi týmito prostrediami zalomí.

Rýchlosť svetla v prostredí môže závisieť od jeho vlnovej dĺžky – teda od jeho farby. Optimálna dráha je teda iná pre modré svetlo, iná pre červené a iná pre zelená. Vo výsledku sa tak každý farby zalomí pod trochu iným uhlom. Toto presne uvidel Newton – a pred ním mnohí ďalší – keď na skle rozložili slnečné svetlo na jednotlivé farby.

[Samuel]

Pridaj komentár