Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe beweegt licht door water?

Licht ondergaat verschillende interacties wanneer het door water gaat. Hier is een gedetailleerde uitleg van hoe licht door water beweegt:

1. Breking:Wanneer licht vanuit de lucht het water binnendringt, ondervindt het een verandering van medium. Deze verandering in medium zorgt ervoor dat de lichtstralen buigen of breken. De brekingshoek hangt af van de brekingsindices van lucht en water. De brekingsindex van water is ongeveer 1,33, wat betekent dat licht naar de normaal buigt (de denkbeeldige lijn loodrecht op het wateroppervlak) wanneer het water binnendringt.

2. Absorptie:Terwijl licht door water reist, interageert het met watermoleculen en andere deeltjes die in het water aanwezig zijn. Deze interacties zorgen ervoor dat een deel van het licht door het water wordt geabsorbeerd. Verschillende golflengten van licht hebben verschillende absorptiesnelheden. Rood en oranje licht worden minder geabsorbeerd dan blauw en violet licht, wat resulteert in het blauwachtige uiterlijk van diepe waterlichamen.

3. Verstrooiing:Naast absorptie kan licht ook worden verstrooid door watermoleculen en deeltjes die in het water zweven. Verstrooiing treedt op wanneer licht interageert met deeltjes die qua grootte vergelijkbaar zijn met de golflengte van licht. Deze verstrooiing is meer uitgesproken bij kortere golflengten, waardoor de lucht overdag blauw lijkt. In water draagt ​​verstrooiing bij aan de verspreiding van licht en kan het zicht onder water beïnvloeden.

4. Reflectie:Een deel van het licht dat het wateroppervlak bereikt, wordt teruggekaatst in de lucht. De hoeveelheid gereflecteerd licht hangt af van de invalshoek (de hoek waaronder het licht op het oppervlak valt) en de ruwheid van het oppervlak.

5. Verspreiding:Wanneer licht door water gaat, verplaatsen de verschillende golflengten zich met enigszins verschillende snelheden. Dit snelheidsverschil zorgt ervoor dat het licht zich in een spectrum verspreidt, wat resulteert in spreiding. Dispersie kan worden waargenomen als de scheiding van kleuren in een regenboog.

De combinatie van deze effecten – breking, absorptie, verstrooiing, reflectie en dispersie – bepaalt hoe licht onder water beweegt en zich gedraagt. Deze interacties beïnvloeden de hoeveelheid en kleur van het licht dat beschikbaar is op verschillende diepten en dragen bij aan de visuele kenmerken van de onderwateromgeving.