Prelamanje – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
m razne ispravke; kozmetičke promjene |
dopuna s hr.wiki |
||
Red 1:
[[datoteka:Huygens brechung.png|mini|desno|250px|Refrakcija ili [[lom svjetlosti]] je skretanje [[svjetlost|svjetlosnih]] zraka pri prijelazu iz jednoga sredstva u drugo zbog razlike u brzini širenja [[val]]ova u različitim sredstvima.]]
[[datoteka:R-DSC00449-WMC.jpg|mini|desno|250px|Lom svjetlosti na čaši vode. Slika je zakrenuta.]]
'''Refrakcija''' (srednjovj. lat. ''refractio'', prema [[Latinski jezik|lat]]. ''refractus'': slomljen) ili '''lom svjetlosti''' je skretanje [[svjetlost|svjetlosnih]] zraka ili zraka drugog [[Elektromagnetsko zračenje|elektromagnetskoga zračenja]] pri prijelazu iz jednoga sredstva u drugo zbog razlike u [[brzina|brzini]] širenja [[val]]ova u različitim sredstvima. Pojam se može odnositi i na valove [[zvuk]]a. Zakoni su refrakcije:
* upadna zraka, lomljena zraka i okomica na granicu sredstava leže u istoj ravnini;
* Snelliusov zakon:
:<math>\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{n_2}{n_1}</math>
ili
:<math>n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\ </math>
pri čemu su ''v''<sub>1</sub> i ''v''<sub>2</sub> brzine vala, a ''n''<sub>1</sub> i ''n''<sub>2</sub> odgovarajući indeksi loma.▼
▲pri čemu su: ''θ<sub>1</sub>'' - kut upadne zrake svjetlosti, ''θ<sub>2</sub>'' - kut loma, ''v''<sub>1</sub> i ''v''<sub>2</sub> brzine vala, a ''n''<sub>1</sub> i ''n''<sub>2</sub> odgovarajući [[Indeks loma|indeksi loma]] sredstva iz kojega zrake dolaze i sredstva u koje ulaze.
▲[[Datoteka:Fénytörés.jpg|thumb|200px|Refrakcija]]
Ako zrake dolaze iz [[optika|optički]] [[gustoća|gušćega]] u optički rjeđe sredstvo, postoji granični [[kut]] upadne zrake za koji još vrijedi Snelliusov zakon (odbijanje valova ili [[refleksija]]). Kod kutova većih od graničnoga događa se totalna refleksija. <ref> '''refrakcija''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=52225] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
== Indeks loma ==
{{Glavni|Indeks loma}}
'''Indeks loma''' (oznaka ''n'') je bezdimenzionalna [[fizikalna veličina]] koja opisuje međudjelovanje [[svjetlost]]i i optički prozirne tvari, a definirana je kao omjer [[brzina svjetlosti|brzine svjetlosti]] u [[vakuum]]u ''c'' i brzine svjetlosti u tvari ''v'',
:<math>n = \frac{c}{v} </math>
Posljedica je promjene brzine svjetlosti promjena pravca njezina širenja pri prelasku iz jednoga optičkog sredstva u drugo. Što je indeks loma veći, veća je promjena pravca, odnosno veći je lom svjetlosti (refrakcija). Indeks loma može se s pomoću Snelliusova zakona odrediti iz geometrijskih odnosa kutova zraka svjetlosti prema površini sredstva u kojem dolazi do loma:
:<math> \frac{n_2}{n_1} = \frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_1}{v_2} = </math>
gdje je: ''θ<sub>1</sub>'' - upadni kut prema okomici na površinu sredstva, ''θ<sub>1</sub>'' - kut loma, ''n<sub>1</sub>'' - indeks loma optičkoga sredstva iz kojega svjetlost dolazi, a ''n<sub>2</sub>'' - indeks loma optičkoga sredstva u koje svjetlost ulazi. Često se rabi relativni indeks loma, koji je jednak omjeru indeksa loma dvaju sredstava:
:<math> n_r = n_{21} = \frac{n_2}{n_1} </math>
Svjetlost se u nekoj tvari širi brzinom:
:<math>v={c\over\sqrt{\mu_r \cdot \varepsilon_r}}</math>
gdje je: ''ε<sub>r</sub>'' - [[relativna dielektrična permitivnost]] tvari, a ''μ<sub>r</sub>'' - [[relativna magnetska permeabilnost]]. Kako za relativnu magnetsku permeabilnost u optički prozirnom sredstvu vrijedi ''μ<sub>r</sub>'' ≈ 1, proizlazi da indeks loma ovisi samo o relativnoj dielektričnoj permitivnosti:
:<math>n = \sqrt{ \varepsilon_r} </math>
Međutim, za mnoge tvari dolazi do odstupanja od toga izraza, zbog postojanja električnih [[dipol]]a u [[dielektrik|dielektricima]] i ovisnosti relativne dielektrične permitivnosti o frekvenciji svjetlosti. <ref> '''indeks loma''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=69487] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
[[datoteka:Refleksija 1.png|mini|center|650px|Totalna refleksija nastaje kada zrake svjetlosti koje se šire iz optički gušćeg u optički rjeđe sredstvo padaju na granicu tih sredstava pod kutom većim od nekoga graničnoga kuta.]]
== Refraktometar ==
[[datoteka:Refractometer.jpg|mini|desno|250px|[[Refraktometar]].]]
'''Refraktometar''' je [[mjerni instrument]] kojim se određuje [[indeks loma]] [[svjetlost]]i. Indeks loma može se odrediti i mjerenjem [[kut]]a otklona svjetlosne zrake kada ona prolazi [[prizma (optika)|prizmom]] od [[materijal]]a kojemu se želi odrediti indeks loma. Tako je indeks loma određivao [[Ruđer Bošković]] na specijalnom ''vitrometru'', kod kojega se mogao mijenjati kut loma prizme. Danas se upotrebljavaju refraktometri za tekućine i čvrste tvari kod kojih se iz izmjerenoga graničnoga kuta pri totalnoj refleksiji određuje indeks loma. Na tom su načelu načinjeni Abbeov refraktometar (za određivanje indeksa loma malih količina tekućine), refraktometar s prizmom za uranjanje (za određivanje indeksa loma većih količina tekućine), Pulfrichov refraktometar (za određivanje indeksa loma tekućine i čvrstih tvari). Indeks loma plinova određuje se iz pomaka [[Interferencija valova|interferencijskih pruga]] dviju [[Koherencija|koherentnih]] zraka svjetlosti koje prolaze kroz dvije kivete od kojih jedna sadrži plin poznatog indeksa loma, a druga plin kojemu se određuje indeks loma. Na tom načelu radi [[John William Strutt Rayleigh|Rayleighov]] interferencijski refraktometar za plinove. Indeks loma ovisi o [[valna duljina|valnoj duljini]] svjetlosti pa se mjerenja provode monokromatskom svjetlošću ili su pak u refraktometru ugrađeni kompenzatori kojima se može mjeriti indeks loma za određenu valnu duljinu svjetlosti, obično za [[natrij]]evu D-liniju, upotrebljavajući bijelu svjetlost, ili s pomoću [[Optička rešetka|optičke rešetke]] za različite valne duljine. <ref> '''refraktometar''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=52226] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
=== Refraktometrija ===
{{Glavni|Refraktometrija}}
'''Refraktometrija''' je određivanje indeksa loma svjetlosti. Obavlja se refraktometrom, mjerenjem kuta pod kojim se svjetlosna zraka lomi pri prijelazu iz istraživane tekućine u staklenu prizmu poznatog indeksa loma. Budući da je indeks loma [[otopina]] razmjeran njihovoj koncentraciji, refraktometrija služi i kao analitička tehnika za određivanje [[koncentracija|koncentracije]] [[Voćni sok|šećernih sokova]], voćnih [[sirup]]a, [[marmelada]], [[masti]] u [[mlijeko|mlijeku]], [[alkoholi|alkohola]] u [[Alkoholno piće|alkoholnim pićima]], za određivanje čistoće [[glicerol]]a, [[Mineralna ulja|mineralnih]] i [[Eterična ulja|eteričnih ulja]], [[Vosak|voskova]], [[masti]] i tako dalje. Refraktometrija je također važna metoda za određivanje konstitucije organskih spojeva. <ref> '''refraktometrija''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=52227] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
== Refrakcija oka ==
'''Refrakcija oka''' je lom svjetlosnih zraka u [[dioptrija|dioptrijskom]] uređaju [[oko|oka]] ([[Rožnica|rožnici]], [[Očna vodica|očnoj vodici]], [[Leća (oko)|leći]] i staklovini), što omogućuje stvaranje slike na [[Mrežnica (oko)|mrežnici]].
[[datoteka:Farallon Islands at inferior mirage no mirage and superior mirage.jpg|mini|desno|250px|Slike prikazuju različite vrste [[miraž]]a koje su snimljene na istom mjestu u toku 6 minuta. Najgornji manji okvir prikazuje '''donji miraž''' na otocima Farallon Islands u blizini [[San Francisco, Kalifornija|San Francisca]] ([[Kalifornija]], [[SAD]]). Drugi okvir odozgo prikazuje [[zeleni bljesak]]. Dva najdolja okvira i glavni najveći okvir prikazuju '''gornji miraž'''. Najveći okvir ustvari se može objasniti i kao [[fatamorgana]]. Najgornja slika je fotografirana s [[Razina mora|razine mora]], dok su ostale 4 slike s [[Nadmorska visina|visine]] od oko 20 [[metar]]a.]]
== Refrakcija u atmosferi ==
{{Glavni|Atmosferska refrakcija}}
'''Refrakcija u atmosferi''' nastaje zbog prolaza [[svjetlost]]i kroz slojeve zraka različite [[gustoća|gustoće]], pa se svjetlosna zraka pri prijelazu iz jednoga sloja zraka u drugi lomi. Kako se [[gustoća zraka]] mijenja postupno, put svjetlosne zrake nije izlomljena linija nego kontinuirana [[krivulja]]. Pod normalnim uvjetima, to jest kada se gustoća zraka s visinom smanjuje, ta je krivulja zakrivljena pa je njezin udubljeni dio okrenut prema [[Zemlja|Zemlji]]. Budući da ljudsko oko predmete od kojih svjetlosna zraka dolazi smješta u smjeru [[tangenta|tangente]] na put zrake, zemaljski predmeti, [[zvijezde]], [[Mjesec]] i [[Sunce]] izgledaju viši nego što zapravo jesu. Kut koji čini tangenta s pravocrtnom spojnicom oka i predmeta naziva se '''kut refrakcije'''. Razlikuju se [[Atmosferska refrakcija|astronomska refrakcija]], kada se promatraju [[nebesko tijelo|nebeska tijela]], i zemaljska refrakcija, kada se promatraju predmeti na Zemlji. Zbog astronomske refrakcije zvijezde se vide nad obzorom (horizontom) i onda kada se nalaze nešto ispod [[obzor]]a; zbog nje je dan u umjerenim [[zemljopisna širina|zemljopisnim širinama]] duži za 8 do 13 [[minuta]], a [[polarna noć]] kraća za 12 dana. Zemaljskom refrakcijom vidljivi se obzor proširuje za 5 do 6%. Kod nenormalne [[Stratifikacija|stratifikacije]] [[atmosfera|atmosfere]], kada gustoća zraka raste s visinom, pojavljuju se u atmosferi posebne optičke pojave (na primjer [[miraž]]).
== Izvori ==
{{izvori}}
[[Kategorija:Optika]]
| |||