Преломление света

Происходят интересные вещи, когда прямой свет проходит под косым углом из воздуха в какие-то другие прозрачные материалы. Как было сказано ранее, свет двигается немного

медленнее, когда проходит сквозь более плотную среду. Когда свет проходит под прямым утлом из воздуха через стекло, например, то направление волн света становится неравномерно медленнее. Это происходит из-за того, что сначала одна часть достигает плотной среды материала и искажает направление света, как вождение машины по песку (рис. 2.10). Формируется новая форма прямолинейного пути движения света, преломляющегося в материи стекла. Изменение в направлении света при его движении под косым углом из одной прозрачной среды в другу ю называется преломлением (рис. 2.11).

 

Рис 2.10. Преломление. Свет замедляется, когда проходит из воздушной среды в стекло. Световые волны неравномерно замедляются, если свет достигает более плотной среды под углом (b). Эффект подобен движению автомобиля под углом с шоссе на песок (d). Неравномерное торможение вызывает изменение направления. Свет, направленный под прямым углом, замедляется, но не изменяет направление своего движения

Рис 2.11. Представьте, чтобы смотрите на этот пейзаж кисти художников в реальности. Свет будет передавать вам информацию о его разных частях разными способами. Струи воды будут передавать и отражать свет. Блестящие части поверхности озера зеркально отражают свет, в то время как серый камень отражает свет в рассеянном виде. Тот немногий свет, что достигает затененных областей под фонтаном, почти поглощен черной поверхностью камня. Ваши глаза и мозг превращают это в информацию об объектах перед вами. Эта фотография передает формацию всем, кто смотрит на нее.

Вы можете наблюдать феномен преломления в действии, когда погружаете прямую палку в прозрачную воду; палка выглядит изогнутой на поверхности воды. Толстое оконное стекло может вызвать подобное искажение. Это имеет значение, потому что линзы, благодаря эффекту преломления, изгибают луч света и тем самым формируют изображения в том виде, в котором мы их наблюдаем.

Помните, что преломляется только свет, направленный под косым углом. Свет, который падает на границу7 двух прозрачных материалов, замедляется, но не меняет направление. И большая часть света, падающего на границу под очень малым утлом (очень косым), отражается обратно от поверхности.

Вся картина

Все, что мы видим в мире вокруг нас, выглядит так из-за смешения тех эффектов, которые присваиваются свету - рассеивание и зеркальное отражение, некоторое поглощение, часто передача и преломление. Яблоко, освещенное с одной стороны, например, сильно отражает цветные световые волны от своей освещенной половины. Большая часть его рассеянно отражается, но часть его гладкой поверхности отражает яркий зеркальный блик там, где угол света от солнца соответствует углу от точки наблюдателя. Форма и относительная темнота тени с одной стороны яблока дает вам дальнейшее понимание его формы. Ваши глаза и мозг распознают все эти тонкие световые сигналы для обозначения его целостности и округлости без необходимости прикасаться к яблоку; чтобы узнать об этих его свойствах. Это и есть то, что называется зрением. Фотография позволяет нам увековечить изображение и передать его другим. Пленка не может передать точно, как мы видим свет нашими глазами, и разные виды пленки записывают свет и цвет различными способами. По мере вашего ознакомления с теми видами пленки, которые вы будете использовать, вы начнете понимать, как она отображает свет и тень. С высокими техническими характеристиками цифровой камеры вы можете изменять интенсивность света и тени в настройках; однако камера никогда не сможет выразить изображение так, как видите его вы, и это удивительное свойство фотографии: она трансформирует наблюдаемый нами мир в изображение.