2.5. Gaismas laušanas parādības

Gaismas laušana jeb gaismas refrakcija ir gaismas virziena maiņa, gaismai pārejot no vienas vides otrā vidē, kurai ir citāds laušanas koeficients. Gaismas laušana notiek tādēļ, ka, mainoties videi, mainās gaismas izplatīšanās ātrums.

Laušanas koeficients n raksturo, cik reižu mainās gaismas ātrums, tai pārejot no vienas vides otrā. Otrās vides laušanas koeficients

v1 – gaismas ātrums pirmajā vidē un v2 – gaismas ātrums otrajā vidē.
Gaismas laušanas likums

α – krišanas leņķis, γ – laušanas leņķis, n1 – pirmās vides absolūtais laušanas koeficients, n2 – otrās vides absolūtais laušanas koeficients.

Pilnīgā iekšējā gaismas atstarošana notiek tad, ja krītošais stars atrodas optiski blīvākā vidē un krišanas leņķis ir lielāks nekā pilnīgās atstarošanas robežleņķis. Piemēram, atstarošana slīpētā dimantā un gaismas vadā.

=> , kur α0 - pilnīgās atstarošanas robežleņķis.

Lēcas

13. gadsimtā franciskāņu mūks R. Bēkons atklāja, kādā veidā izliekts stikls maina formu, izskatu un izmērus priekšmetiem, uz kuriem viņš skatījās caur stiklu. R. Bēkons sāka izgatavot stikliņus, kas pietuvināja un attālināja priekšmetus. Viņš ieteica izmantot šos stikliņus (lēcas) cilvēkiem ar vāju redzi. Iespējams, ka pirmās brilles sāka izgatavot jau 13. gadsimtā. Gleznas un freskas liecina, ka 14. gadsimtā brilles lietoja plaši.

Pēc lēcas formas un gaismas staru laušanas izšķir savācējlēcas un izkliedētājlēcas.

Lēcas laušanas spēju raksturo lielums, ko sauc par lēcas optisko stiprumu D, to izsaka dioptrijās. Savukārt punktu, kurā krustojas caur lēcu izgājušie paralēlie stari, sauc par fokusu F. Attālumu no lēcas fokusa līdz lēcas optiskajam centram sauc par lēcas fokusa attālumu. Savstarpēji lielumus D un F saista sakarība

D – optiskais stiprums, F - lēcas fokusa attālums.

Plānās lēcās pieņem, ka d - priekšmeta attālums līdz lēcai, bet f – attēla attālums līdz lēcai. Tad aprēķinos izmanto šādu sakarību:

To sauc par lēcas formulu.
Ja attēls ir šķietams, tad lēcas formulā f ir negatīvs lielums.