När ljus övergår från ett tunnare till ett tätare ämne eller tvärtom
ändras ljusets riktning. Detta kallas för refraktion. Om ljuset går
från ett tunnare till ett tätare ämne, kommer brytningsvinkeln att bli
mindre än infallsvinkeln, t.ex. från luft till vatten. Brytningsvinkeln
kommer att vara mer lutad inåt mot normalen än infallsvinkeln. Om
ljuset går från ett tätare till ett tunnare ämne t.ex. från glas till luft
kommer brytningsvinkeln att bli större än infallsvinkeln.
Brytningsvinkeln kommer att vara mer lutad utåt från normalen än
infallsvinkeln.
Refraktion kan man se om man stoppar ner ett
sugrör i ett glas vatten. Sugröret kommer att se
avbrutet ut. Det beror på att när sugröret går från
det tunnare ämnet (luft) till det tätare ämnet
(vatten) blir brytningsvinkeln mindre.
När ljus går från ett optiskt tätare ämne till ett optiskt
tunnare ämne reflekteras alltid en del av ljuset. Fast
ibland blir ljusets infallsvinkel så stor att inget ljus alls
kommer ut i det tunnare ämnet. Istället reflekteras allt
ljus tillbaka in i det tätare ämnet. Detta fenomenet
kallas för totalreflektion
Här är en film om totalreflexion:
https://www.youtube.com/watch?v=iNYeKTpl_IQ
Kopiera och lägg in i Youtubes sökfält
Man använder sig av totalreflexion i förhörsrum. De som är i
förhörsrummet, som är starkt upplyst, kan inte se igenom glaset,
men de som är i det mörklagda rummet kan se in i förhörsrummet.
Detta går eftersom totalreflexion sker i glaset och ljuset reflekteras
tillbaka in i förhörsrummet.
Totalreflexion används också inom fiberoptik. I fiberoptik leder man
ljus genom optiska fibrer vars kärnor är gjorda av rent glas eller
plast, med hjälp av totalreflexion. Ljusstrålen totalreflekteras inuti
kärnorna. Fiberoptik kan användas till bl,a titthålsoperationer. Vid
en titthålsoperation för man in instrument i kroppen och kan utföra
kirurgiska ingrepp utan att göra vanliga operationssnitt.
Färger är vår hjärnas uppfattning av
ljus. När vi ser något så kopplar gula
fläcken i ögat upp en bild och sen kan
vi tolka den i färger. Det är tack vare
näthinnan som innehåller ett system
med tre olika sorters synceller. Detta
gör det möjligt att se tre olika bas
färger, dessa är grön, blå och röd.
I vårt öga har vi tappar och stavar.
Tappar som gör så att vi kan se färger
och stavar som är ljuskänsliga. De är
bra att ha när det är mörkt. Vi har tre
sorters tappar, de som tar upp starka
färger t.ex. violett, de som tar upp lite
mindre starka färger t.ex. grön och de
som tar upp ljusa färger t.ex. gul.
Trots detta kan vi många fler färger.
Det beror på att färger har olika typer
av våglängder, och när mer än en
våglängd samtidigt absorberas av ögat
bildas en ny färg. T.ex. när blått och
gult blandas blir det grönt. Vitt består
av alla våglängder.
En komplement färg kan man säga är
motsatsfärgen till en färg. I färgsnurror
brukar komplementfärgen ligga mitt
emot sin motsatsfärg, t.ex. grön mitt
emot röd. När det lyser vitt ljus på t.ex.
en grön jacka så absorberas alla färger
i våra ögon förutom komplementfärgen
som är röd.
Prisma är ett redskap som forskare
använder för att urskilja färger. Om
man lyser med vitt ljus genom prismat
så bildas regnbågens färger. Ett prisma
är ofta en liten trekantig glasbit.
Våra ögon fungerar nästan likadant som en kamera. Ljuset når ögat i
hornhinnan, som ligger framför iris längst fram i ögat. När ljuset når
hornhinnan bryts det och ändrar riktning. Ljuset träffar sedan linsen
inne i ögat, och bryts även där lite grann för att sedan gå vidare till
gula fläcken, som är en del av näthinnan. Linsen ändrar på ljusets
väg genom ögat mot näthinnan. I näthinnan förvandlas ljusenergi till
signaler, som tas vidare genom synnerven och till hjärnan. Det är
hjärnan som slutligen får bilden.
För att vi ska få en bild i hjärnan så behövs ögats alla olika delar,
varav alla har sin egen funktion.
Hornhinnan har en viktig roll för vårt öga
eftersom där bryts ljuset först och ändrar
riktning. Hornhinnan ändrar det inkommande
ljusets riktning dubbelt så mycket som linsen
gör. Hornhinnan utgör även ögats yttre kontakt
med luften.
Regnbågshinnan (iris) är den färgade delen av
åderhinnan. Det är iris som gör att vi vet vad vi
har för ögonfärg. Mängden pigment i
regnbågshinnan avgör om vi är blå eller
brunögda. Iris ligger precis framför linsen.
Linsen gör det möjligt för oss att se skarpt på
olika avstånd. I linsen finns det muskler som är
viktiga för ögat. Linsen är helt genomskinlig.
Den bryter det ljus som kommer ifrån det du
tittar på. Om du tittar på något långt borta är
linsen tunn, eftersom musklerna runt linsen är
avslappnade. Ögat är byggt så att du kan se på
långt håll utan att anstränga dig. Om du ser på
nära håll drar linsens muskler ihop sig, vilket
gör att linsen blir tjockare.
Näthinnan sitter längst bak i ögat. Det du ser
registreras i näthinnan, och skickas vidare till
synnerven. Näthinnan innehåller två sorters
ljuskänsliga celler, tappar och stavar. De har
helt olika funktioner. Stavarna är mest
ljuskänsliga och används i mörker, men kan
inte skilja på olika färger. Tapparna är mest
färgkänsliga och används när det är ljust.
Stavarna ligger i näthinnans yttre kanter,
medan tapparna finns i gula fläcken.
Gula fläcken kallas också makula, och är en
liten grop i näthinnan där tapparna sitter som
tätast. Detta är den del av synfältet där man
ser skarpast.
Synnerven är ca 4 cm lång och omsluts av en
av hjärnans hinnor. Synnervens ''uppdrag'' är
att skicka bilden vi ser till hjärnan.
Synnerverna korsas innan de når hjärnan så att
information från höger och vänster öga
blandas och når båda hjärnhalvorna.
Pupillen är den öppning där ljuset kommer in.
Pupillen sitter framför linsen och bakom irisen.
Det är pupillen som bestämmer hur mycket
ljus som ska släppas in i ögat. Är det mörkt så
vidgas pupillen för att släppa in så mycket ljus
som möjligt i ögat, och är det ljust dras
pupillen ihop för att inte för mycket ljus ska
sändas till näthinnan.
Laserljus har bara en våglängd, alltså lika stort avstånd mellan
kurvorna på ljusvågorna. Det som mer skiljer laserljus från vanligt
ljus är att fotonerna i lasern bara sänds i en riktning. Då fokuserar
ljuset på en viss punkt, vilket gör ljuset väldigt intensivt och
koncentrerat. Det blir väldigt hög energi på liten yta. Det märker
man om man jämför en laserstråle på 30 W och en glödlampa på 30
W. Glödlampan är svår att se på 30 meters avstånd, medan man kan
bli bländad av lasern på 10 mils avstånd.
Laser kan vara farligt för ögat, beroende på var strålen träffar.
Träffar lasern den delen av näthinnan, centralgropen, där
detaljseendet finns, kan man förlora nästan hela sitt detaljseende på
ett ögonblick. Detta beror på att näthinnan är tunnare där. Om
laserstrålen träffar resten av näthinnan, det perifera seendet, är det
inte säkert att ögat skadas alls. Sker det däremot upprepade gånger
kan man bli delvis, eller helt blind.
Trots att lasern är farlig för ögat har man utvecklat metoder som gör
det möjligt att använda laser till att korrigera synfel. En av dessa
metoder är LASIK. Vid LASIK skär man upp en liten flik av
hornhinnan. Sedan använder man en mycket precis ultraviolett
laserstråle för att bearbeta ögats mjukvävnad. Lasern förångar
mikrometertjocka lager av vävnaden tills ögat fått rätt form. Sedan
viks fliken tillbaka, och man slipper förhoppningsvis använda
glasögon och linser. Laser kan även användas till att bearbeta olika
metaller, trä m.m. vilket man använder sig av i bl.a. byggbranschen.
