Hovedforskjell - innfallsvinkel mot brytningsvinkel
Hovedforskjellen mellom innfallsvinkelen og brytningsvinkelen er den rekkefølgen av de to vinklene, laget ved et mediegrensesnitt av en bølge.
Brekning er en egenskap av bølger. En bølge kan ha forskjellige hastigheter for forskjellige medier. Endringen av hastighet ved en grense for et medium får en bølge til å bryte. Denne artikkelen er spesielt fokusert på lysstråler, for enkelhets skyld.
Definisjon av Angle of Incidence og Angle of Refraction
Innfallsvinkel er vinkelen mellom det normale ved grensesnittet og hendelsesstrålen.
Brytningsvinkel er definert som vinkelen mellom det normale ved grensesnittet og brytet stråle. Vinkler kan måles av hvilken som helst enhet, men her brukes grader. La oss først se på brytningslovene.
- Hendelsesstråle, refraktert stråle og normalen ved grensesnittet ligger i samme plan.
- Sinus for innfallsvinkelen (i) til brytningsvinkelen (r) ved grensesnittet forblir i konstant forhold. Denne konstanten kalles brytningsindeks for det andre mediet i forhold til det første mediet.
Husk egenskapen til lysets reversibilitet. Hvis vi bare reverserer retningen på lysstrålen ved å betrakte den nåværende enden som starten og den nåværende starten som slutten, vil lysstrålen spore den samme banen.
Dannelse av innfallsvinkel og brytningsvinkel
Forskjellen mellom innfallende og refraktert stråle avhenger av det faktum om lysstrålen kommer til grensesnittet eller forlater grensesnittet. Se for deg en lysstråle som en strøm av fotoner. Strømmen av partikler treffer grensesnittet og gir en viss vinkel med det normale, og synker deretter ned i det andre mediet, og gjør i hovedsak en annen vinkel med det normale.
Innfallsvinkelen kan varieres manuelt siden den er uavhengig av mediet. Men brytningsvinkelen er definert av medias brytningsindekser. Mer forskjellen mellom brytningsindekser, mer forskjellen mellom vinkler.
Plassering av innfallsvinkel og brytningsvinkel i forhold til grensesnittet
Hvis en lysstråle går fra medium1 til medium2, ligger innfallsvinkelen i mediet1 og brytningsvinkelen ligger i mediet2 og omvendt for utveksling av mediet.
Begge vinklene er laget med det normale ved grensesnittet til mediet. Avhengig av den relative brytningsindeksen, kan den bryte lysstrålen utgjøre en vinkel større enn eller mindre enn den for innfallende lysstråle.
Verdier av innfallsvinkel og brytningsvinkel
Bryter fra et sjeldnere til tettere medium
Enhver verdi mellom 0 og 90 grader kan tilordnes som innfallsvinkelen, men den refrakterte strålen kan ikke tas noen verdi hvis lysstrålen kommer fra det sjeldnere mediet. For hele området for innfallsvinkelen når brytningsvinkelen en maksimumsverdi som er nøyaktig den samme som den kritiske vinkelen som er beskrevet nedenfor.
Bryter fra et tettere til sjeldnere medium
Ovennevnte er ikke gyldig for en situasjon der lysstrålen kommer fra et tettere medium. Når vi øker innfallsvinkelen gradvis, skal vi se at brytningsvinkelen også øker raskt til en viss verdi av innfallsvinkelen er nådd. Ved denne kritiske vinkelen (c) av den innfallende strålen oppnår brytbar lysstråle sin maksimale verdi, 90 grader (refraktert stråle går langs grensesnittet) og forsvinner et øyeblikk. Hvis vi prøver å øke den innfallende vinkelen ytterligere, der vil vi se et plutselig utseende av en reflektert stråle i det tettere mediet, og lage den samme vinkelen i henhold til refleksjonslovene. Hendelsesvinkelen på dette punktet kalles den kritiske vinkelen, og det vil ikke være mer refraksjon.
Som et sammendrag kan man se, selv om de kategoriseres annerledes, er begge disse fenomenene bare et resultat av lysets reversibilitet.
Hovedforskjell
Hovedforskjellen mellom innfallsvinkelen og brytningsvinkelen er den rekkefølgen av de to vinklene, laget ved et mediegrensesnitt av en bølge.
Image Courtesy: “Snells law2” av Oleg Alexandrov - Jeg justerte nettopp originalen - Rotert og tweaked versjon av no: Bilde: Snells law.svg, samme lisens. (Public Domain) via Commons “RefractionReflextion” av Josell7 - Eget arbeid. (CC BY-SA 3.0) via Commons
