Heijastuminen ja taittuminen

Heijastuminen

  • Valo etenee aina suoraviivaisesti

http://www.scienceclarified.com/scitech/Lasers/Lasers-in-Science-and-Industry.html
(lähde: Science Clarified)

  • Sekä laserin että tavallisen lampun valonsäteet etenevät suoraviivaisesti (eli suoraan)
  • Laserissa säteet etenevät lisäksi samaan suuntaan (ja samassa vaiheessa = koherentti)
    • (LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, valon vahvistuminen stimuloidun emission avulla)

Heijastuslaki

 
Muuta tulevan valonsäteen suuntaa liikuttamalla sinistä pistettä!
  • valonsäteen tulo- ja heijastuskulmat ovat aina yhtä suuret

Hajaheijastus

"Diffuse reflection" by Theresa knott (Wikipedia)
Lähde: Theresa Knott (Wikipedia)
  • Epätasaisesta pinnasta valonsäteet heijastuvat eri suuntiin
  • epätasaisessa pinnassa pintojen normaalit osoittavat eri suuntiin. Heijastus noudattaa kuitenkin heijastuslakia!

 

Taittuminen

  • Kahden erilaisen läpinäkyvän aineen rajapinnalla valo taittuu
Muuta tulevan valonsäteen suuntaa liikuttamalla sinistä pistettä F!
  • Optisesti harvemmasta (esim. ilma) aineesta tiheämpään (esim. lasi, vesi tai muovi) tultaessa valo taittuu normaaliin päin
  • tiheämmästä harvempaan tultaessa normaalista poispäin

Yhdensuuntaissiirtymä

  • Tapahtuu kun valo kulkee jonkin kappaleen (aineen) läpi ja palaa samaan aineeseen (aine 1)
  • Kuvan tapauksessa valo taittuu ensin kohti normaalia. Toisella rajapinnalla (kappaleesta ulos tullessa) valo taittuu yhtä paljon toiseen suuntaan

    lähde: M. Pitkänen - Wikipedia

Kokonaisheijastuminen

  • Wikipedia
  • Google kuvahaku

  • Kokonaisheijastumisessa kaikki valo heijastuu taittumisen sijaan
  • voi tapahtua vain optisesti tiheämmästä harvempaan tullessa!
  • tapahtuu kun tulokulma ylittää tietyn raja-arvon (riippuu molemmista aineista)
    • (osa valosta heijastuu tulokulmasta riippumatta)


Valokuidut (optiset kuidut)

  • perustuvat kokonaisheijastumiselle
  • valo etenee lasista tai muovista valmistetun kuidun sisällä
    • kun valon tulokulma kuidun sisällä on suurempi kuin rajakulma, tapahtuu kokonaisheijastus ja valonsäde pysyy kokonaan kuidun sisällä (ei taitu ulos)


Taittumista ja heijastumista voi tutkia myös täällä: taittuminen (GeoGebra)