🌟 Свет меняет своё направление при преломлении не просто так. За этой простой картинкой, которую мы видим ещё в школьных учебниках, скрывается интересный физический процесс. 👉 Изменение направления луча - это, по сути дела, изменение скорости света при переходе из одной среды в другую. Например, когда свет переходит из воздуха в стекло, он замедляется, потому что стекло (оптически) плотнее воздуха. Это изменение скорости может приводит к искривлению света на границе между двумя прозрачными материалами. То же самое происходит, когда свет переходит из стекла в воздух, но в обратном направлении: луч ускоряется, потому что воздух менее плотный, чем стекло, и отклоняется от нормали (линии, перпендикулярной поверхности). Величина отклонения зависит от угла падения (угол между падающим светом и нормалью) и показателей преломления (мера того, насколько материал замедляет свет) двух сред. Физика утверждает, что свет - это форма электромагнитного излучения, которое распространяется волнами. Когда волна движется в среду, где её скорость распространения меньше, волновые фронты (линии, на которых волны имеют одинаковую фазу) сжимаются. Чтобы волновые фронты оставались связанными на границе, волна должна изменить направление. В противном случае нарушится логичное равновесие. Корпускулярная теория света тоже объясняет это явление. Свет состоит из крошечных пакетов энергии, называемых фотонами (кванты света). Когда фотон попадает на границу между двумя средами, он может либо отражаться, либо проходить сквозь неё. Если квант света проходит через среду, то он меняет свою скорость и направление в соответствии с законом сохранения энергии и импульса. При этом важно помнить, что свет на входе и выходе в объект - это не совсем "тот же самый свет". Свет не пронизывает объект, как стрела протыкает мишень. В этом весь интерес рассматриваемого процесса. Именно об этом не рассказывают на уроках и в институте. Обычно это новый поток энергии, который является ответом структуры материала на получение этакого раздражения и результат взаимодействия. В ответ на получение энергии, частицы материала ведут себя тем или иным образом.

💡 Что такое "луч света" с физической точки зрения и чем он отличается от "простого света"? 👉 В школьной программе физики (да и не только в школьной) свет традиционно рисуют в виде направленных оторезков прямой. Это лучи света. Чем могут являться лучи света с точки зрения физики? Неужели световой луч от лазерной указки и от самой обычной лампочки имеют разную природу? Начать рассуждения стоить с того, что луча света как такового... не существует. Лучи представляют собой одномерное представление части волнового фронта света. Они показывают, куда движется эта часть волнового фронта. Мы используем лучи, потому что их легко проследить через оптическую систему. Это упрощенное схематическое изображение, с которым просто удобно работать. Заодно такой способ изучения позволяет выявлять те или иные закономерности, которые не всегда полностью описывают реальную картину, но вполне подходят для прикладного применения. ✔️ На самом деле волновой фронт света трехмерен. Лучи представляют собой бесконечно малые тонкие линии, перпендикулярные к фронту волны и представляющие направление фронта волны в этой точке. Это просто схема. Луч света в простом понимании — это поток фотонов, движущихся в определенном направлении. Он может быть любой ширины и может быть сходящийся, расходящийся или коллимированной. Лазерный луч, о котором мы сказали выше, является примером коллимированного луча света. Но если источник света имеет конечный размер (отличный от нуля), то пучок будет расходящимся. Угол расходимости зависит от размера источника света.