ljusstrålar ändrar riktning när de reflekterar från en yta, flyttar från ett transparent medium till ett annat, eller färdas genom ett medium vars sammansättning förändras kontinuerligt. Reflektionslagen säger att vid reflektion från en jämn yta är vinkeln på den reflekterade strålen lika med vinkeln på den infallande strålen. (Enligt konvention mäts alla vinklar i geometrisk optik med avseende på det normala mot ytan—det vill säga till en linje vinkelrätt mot ytan.,) Den reflekterade strålen är alltid i det plan som definieras av den infallande strålen och det normala till ytan. Reflektionslagen kan användas för att förstå bilderna som produceras av plan och krökta speglar. Till skillnad från speglar är de flesta naturliga ytor grova på ljusets våglängd och som en konsekvens reflekteras parallella infallande ljusstrålar i många olika riktningar eller diffus. Diffus reflektion är ansvarig för förmågan att se de flesta upplysta ytor från vilken position som helst—strålar når ögonen efter att ha reflekterat bort varje del av ytan.,

Läs mer om detta ämne

elektromagnetisk strålning: synlig strålning

synligt ljus är den mest kända formen av elektromagnetisk strålning och utgör den del av spektrumet som ögat är känsligt för….

När ljus som färdas i ett transparent medium möter en gräns med ett andra transparent medium (t. ex., och glas), en del av ljuset reflekteras och en del överförs till det andra mediet. När det överförda ljuset rör sig in i det andra mediet ändrar det sin färdriktning; det vill säga det bryts. Brytningslagen, även känd som Snells lag, beskriver förhållandet mellan incidensvinkeln (θ1) och brytningsvinkeln (θ2), mätt med avseende på den normala (”vinkelräta linjen”) till ytan, i matematiska termer: N1 sin θ1 = N2 sin θ2, där N1 och n2 är brytningsindexet för det första och andra mediet., Brytningsindexet för vilket medium som helst är en dimensionslös konstant som är lika med förhållandet mellan ljusets hastighet i ett vakuum och dess hastighet i det mediet.

© MinutePhysics (en Britannica-Publiceringspartner)se alla videor för den här artikeln

per definition är brytningsindexet för ett vakuum exakt 1., Eftersom ljusets hastighet i något transparent medium alltid är mindre än ljusets hastighet i vakuum, är brytningsindexen för alla medier större än en, med index för typiska transparenta material mellan en och två. Till exempel är brytningsindexet för luft vid standardförhållanden 1,0003, vatten är 1,33 och glas är ca 1,5.

de grundläggande funktionerna i refraktion är lätt härledda från Snells lag. Mängden böjning av en ljusstråle när den korsar en gräns mellan två medier dikteras av skillnaden i de två brytningsindexen., När ljuset passerar in i ett tätare medium böjs strålen mot det normala. Omvänt böjs ljuset som uppstår snett från ett tätare medium bort från det normala. I det speciella fallet där den infallande strålen är vinkelrät mot gränsen (det vill säga lika med det normala) finns det ingen förändring i ljusets riktning när den går in i det andra mediet.

Snells lag reglerar objektivets bildegenskaper. Ljusstrålar som passerar genom en lins är böjda på båda ytorna av linsen. Med rätt utformning av ytornas krökningar kan olika fokuseringseffekter realiseras., Till exempel kan strålar som ursprungligen avviker från en punktkälla omdirigeras av en lins för att konvergera vid en punkt i rymden och bilda en fokuserad bild. Optiken i det mänskliga ögat är centrerad kring hornhinnans och den kristallina linsens fokuseringsegenskaper. Ljusstrålar från avlägsna föremål passerar genom dessa två komponenter och är inriktade på en skarp bild på den ljuskänsliga näthinnan. Andra optiska bildsystem sträcker sig från enkla enlinsapplikationer, såsom förstoringsglaset, glasögonen och kontaktlinsen, till komplexa konfigurationer av flera linser., Det är inte ovanligt att en modern kamera har ett halvt dussin eller flera separata linselement, valda för att producera specifika förstoringar, minimera ljusförluster via oönskade reflektioner och minimera bildförvrängning orsakad av linsavvikelser.