Zakon loma je temeljni princip fizike koji opisuje ponašanje svjetlosnih zraka prilikom prelaska iz jednog sredstva u drugo s različitim indeksom prelamanja. Ovo svojstvo svjetlosnih zraka poznato je kao prelamanje svjetlosti i igra ključnu ulogu u optici.
Zašto je važan zakon loma? Upravo zato što nam omogućava razumijevanje raznih optičkih fenomena poput loma svjetlosti kroz leće, stvaranje slike u zrcalu ili leći te brojne druge primjene važne za razvoj tehnologije.
Ključna pravila zakona loma su jednostavna. Prvo pravilo kaže da zraka svjetlosti koja se prelomi prijelazi iz rjeđeg sredstva u gušće sredstvo, uvijek se približava okomitoj na granicu tih sredstava. Drugo pravilo govori da je omjer sinus uglova pada i loma konstantan za dva medija, poznat je kao indeks prelamanja.
Primjer 1: Zraka svjetlosti pod kutom od 30 stupnjeva pada na granicu stakla (n=1,5) i zraka (n=1). Izračunaj kut loma.
Rješenje: Koristeći zakon loma, dobijemo da je kut loma 19,47 stupnjeva.
Primjer 2: Zraka svjetlosti pada pod kutom od 45 stupnjeva na granicu između vode (n=1,33) i zraka. Izračunaj kut loma.
Rješenje: Korištenjem zakona loma, dobijemo da je kut loma 31,86 stupnjeva.
Tipična pogreška kod primjene zakona loma je zanemarivanje faktora indeksa prelamanja medija ili nepravilno određivanje kuta pada. Stoga je bitno pravilno definirati uvjete zadatka i koristiti formule zakona loma na ispravan način.
Savjet: Prije rješavanja problema vezanih za zakon loma, uvijek pažljivo nacrtajte dijagram kako biste lakše vizualizirali situaciju i pravilno primijenili zakon loma.
Pitanja za samoprovjeru:
1. Kako se mijenja kut loma svjetlosti pri prelasku iz gušćeg u rjeđe sredstvo?
2. Koja su dva ključna pravila zakona loma?
3. Kako biste izračunali kut loma svjetlosti kada zraka pada pod određenim kutem na granicu medija?
Rješenja:
1. Kut loma se povećava pri prelasku iz gušćeg u rjeđe sredstvo.
2. Prvo pravilo: zraka svjetlosti pri prelamanju se približava okomitoj na granicu medija.
Drugo pravilo: omjer sinus uglova pada i loma je konstantan za dva medija.
3. Za izračunavanje kuta loma koristi se formula n*sin(i) = n1*sin(r), gdje su ‘i’ kut pada, ‘r’ kut loma, a ‘n’ i ‘n1’ indeksi prelamanja medija.
Zakon loma je fundamentalno svojstvo svjetlosti koje nam pomaže razumjeti i objasniti brojne svakodnevne optičke pojave. Njegovo razumijevanje ključno je za daljnje proučavanje svjetlosti i optike.