Заломлення світла: Вступ

Заціни! Я вмикаю світло! Ти думаєш, що я дурний? Я знаю, що світло завжди рухається по прямій. Вимкни світло, і побачиш! Пляшка води. Ліхтарик. Подивіться ось, коли я роблю дірку в пляшці. Потік води схожий кабель, що транспортує світло, змушуючи це обертатися! Вау Поворот світла! Але хіба це не повинно бути неможливим? Так, як каже Філіп, правда, що світло завжди рухається по прямій. Але експеримент все одно працює... світло йде за потоком води і обертається. Давайте розберемося з самого початку... Світло рухається по прямій, дійсно дуже швидко. У порожньому просторі -- вакуум -- світло поширюється на майже триста тисяч кілометрів на секунду. Але коли світло проходить через прозорий матеріал замість вакууму, він рухається повільніше. У повітрі світло поширюється майже так само швидко, як у вакуумі. Але через скло чи воду, промінь світла рухається набагато повільніше. Ця властивість -- що світло поширюється різні швидкості через різні носії -- робить його здатним змінювати напрямок коли він переходить з одного середовища в інше. Зміна швидкості що викликає зміну напрямку? Це не так дивно, як звучить. Послухайте: Ось машина їде на пляж. На асфальті шини мають хороше зчеплення з дорогою, і машина їде швидко. Однак якщо автомобіль їде по піску, шини заносяться, і машина рухається повільніше. Подивіться зараз, коли машина в'їжджає на пісок по діагоналі від асфальту. Ліві бічні колеса автомобіля, у верхній частині екрана, все ще на асфальті, а праві бічні колеса стоять на піску. Сторона автомобіля, яка знаходиться на асфальті тепер трохи швидше, ніж інша сторона. А що буде, якщо одна сторона подорожує швидше, ніж інші? Машина крутиться! Тепер усі чотири колеса на піску, тільки повільніше, ніж раніше. і машина їде прямо, Уявіть собі тепер, що асфальт - повітря, де світло поширюється майже так само швидко, як у вакуумі. А пісок скляний, де світло поширюється повільніше. А машина — промінь світла. Коли промінь світла потрапляє в скло, він сповільнюється з одного боку перед іншим, і промінь змінює напрямок. Коли промінь світла виходить зі скла і знову входить в повітря, відбувається те саме, але навпаки. Одна сторона входить в повітря і прискорюється перед іншою, і промінь світла тепер рухається в тому ж напрямку як коли він увійшов у скло. Коли світло змінює напрямок таким чином, ми говоримо, що воно заломлюється. На скільки саме заломлюється промінь світла залежить від співвідношення між швидкістю світла в двох матеріалах.