Yansıma, Kırılma ve Dağılma, bir gökkuşağının üretilmesini sağlayan ana olgudur.
Bir ışık ışını, atmosferde asılı olan bir su damlası ile etkileşime girer:
İlk önce kırılan damlacıklara girer;
İkincisi, bir kez damlacık içinde, ışın damlacık arkasındaki su / hava arayüzü ile etkileşime girer ve geri yansıtılır:
Güneş'ten gelen ışık tüm renkleri (yani dalga boylarını) içerir, bu yüzden BEYAZ.
A'da ilk etkileşime sahipsiniz. Ray, arayüz havası / su ile etkileşime girer. Işın parçası Yansıtılmış (noktalı) ve kısım kırılmış ve damlacık içinde bükülmüş.
Damlacık içinde Dispersiyon meydana gelir. Işının kromatik bileşenlerinin hızı (çeşitli renkler) dalga boylarına göre değişir.
Temel olarak KIRMIZI bir ortam içindeki hız, Kırılma İndisi adı verilen bir sayıya bağlıdır.
Bunu, Snell'in kırılma yasasına ve kırılma indisinin kırılma indeksine bağımlılığına bakarak görebilirsiniz.
B'de şimdi dağılmış olan ışık ışını, su / hava ara yüzü ile etkileşime girer. Bir kısmı havaya geçer (noktalı) ve kısmı damlacık içine geri yansır. Bu yansıma, dağılmanın ayrılma etkisini daha da arttırır, ayrıca yansımanın gerçekleştiği damlacık yüzeyinin eğriliği nedeniyle.
C'de şimdi ayrılan kromatik bileşenler başka bir kırılmaya maruz kalıyor ve aralarındaki ayrımı daha da arttırıyor.
René Descartes'in gösterdiği gibi, ikincil (daha soluk) bir gökkuşağını ilk ile birlikte görebilirsiniz:
RAY A = Birincil
RAY F = İkincil (daha fazla iç yansıma = daha sönük)
Bir dalga 62 Hz frekansa ve 25 m / s hıza sahiptir (a) Bu dalganın dalga boyu nedir (b) Dalga 20 saniye içinde ne kadar ileri gider?
Dalga boyu 0,403 m'dir ve 20 saniye içinde 500 m'ye ulaşmaktadır. Bu durumda denklemi kullanabiliriz: v = flambda v, saniyedeki metre cinsinden dalganın hızını ifade ederken, f hertz içindeki frekans, lambda ise metre cinsinden dalga boyudur. Bu nedenle (a) için: 25 = 62 kez lambda lambda = (25/62) = 0.403 m (b) için Hız = (mesafe) / (zaman) 25 = d / (20) Fraksiyonu iptal etmek için her iki tarafı 20 ile çarpın . d = 500
Uzak bir galaksiden gelen ışığın dalga boyları, karasal bir laboratuvarda ölçülen karşılık gelen dalga boylarından% 0,5 daha uzun bulunur. Galaksi hangi hızda çekiliyor?
Galaksinin Hareket Ettiği Hız = 1492.537313432836 km / sn Kırmızı-Shift = (Lambda_ "L" - Lambda_ "O") / Lambda_ "O" Burada, Lambda_ "O" Gözlemlenen Dalga Boyu. Lambda_ "L", bir Laboratuvarda ölçülen Dalga Boyu. Şimdi, Gözlemlenen dalga boyu, Laboratuarda ölçülen dalga boyundan% 0,5 daha uzundur. Lambda_ "O" = 0.005 * Lambda_ "L" + Lambda_ "L" Red_shift = (Lambda_ "L" - (0.005 * Lambda_ "L" + Lambda_ "L")) / (0.005 * Lambda_ "L" + Lambda_ "L ") Red_shift =
Güneş ışığından bronzlaşma UV ışınlarından sorumludur. Enerjisi 6,4 x 10 ^ -19 olan bir ultraviyole fotonun dalga boyunu (nm cinsinden) nasıl buluyorsunuz?
Foton dalga boyu yaklaşık 310 nm olacaktır. Bir fotonun enerjisi dalga boyu ile orantılıdır ve denklem ile verilir: E = (hc) / lambda h, Planck'ın sabitidir (~ = 6.626xx10 ^ -34 Js) Ve c, vakumdaki ışığın hızıdır (~ = 2.9979xx10 ^ 8 m / s) Böylece hc ~ = 1.9864xx10 ^ -25 Jm Dalga boyunu çözmek için önceki denklemi değiştirebiliriz: lambda ~ = (hc) / E = (1.9864xx10 ^ -25) / (6.4xx10 ^ -19) lambda = = 0.310xx10 ^ -6 = 310xx10 ^ -9 metre Böylece lambda ~ = 310 nm. Bir başka fotonlardan bu fotonu UV B dalga boyu aralığına yerleştirdiğini onaylayabilir.