Zakon loma svjetlosti

Svjetlost je transverzalni elektromagnetski val. To znači da električno i magnetsko polje titraju okomito na smjer širenja svjetlosti.

Svjetlost se nailaskom na granicu dvaju sredstava različitih gustoća lomi ovisno o odnosu tih gustoća. Kut koji zatvara upadna zraka svjetlosti s okomicom na granicu između sredstava zovemo upadni kut i označavamo s \(\alpha\). Dio svjetlosti se reflektira pod kutom koji zovemo kut refleksije. Zraka svjetlosti prolazi u drugo sredstvo i s okomicom zatvara kut koji zovemo kut loma i označavamo s \(\beta\).

Upadna i lomljena svjetlost imaju istu frekvenciju (radi se o istom valu). Brzina vala (svjetlosti) je manja u gušćem sredstvu. To znači da je i valna duljina u gušćem sredstvu manja.

Gustoću sredstva opisujemo indeksom loma \(n\). Kada svjetlost prelazi iz sredstva manjeg u sredstvo većeg indeksa loma, lomi se "prema okomici". To znači da je kut loma \(\beta\) manji od upadnog kuta \(\alpha\).

Zakon loma općenito opisujemo izrazom:

Općenito vrijedi:

Prelaskom iz gušćeg u rjeđeg sredstvo svjetlost se lomi "od okomice". Kut loma \(\beta\) veći je od upadnog kuta \(\alpha\).

Specifičan oblik prelaska svjetlosti iz gušćeg u rjeđe sredstvo je totalna refleksija. To je pojava pri kojoj svjetlost ne prelazi u drugo sredstvo već se u potpunosti reflektira na granici sredstava.

Minimalni kut pri kojem dolazi do totalne refleksije zovemo granični kut totalne refleksije. Do totalne refleksije može doći samo prelaskom svjetlosti iz gušćeg u rjeđe sredstvo (lomom od okomice)!