Ključna razlika - kut incidence i kut loma
Ključna razlika između upadnog i lomnog kuta je sekvencijalni redoslijed dvaju kutova napravljenih na sučelju medija valom.
Refrakcija je svojstvo valova. Val može imati različite brzine za različite medije. Promjena brzine na granici medija uzrokuje lom vala. Ovaj je članak zbog jednostavnosti posebno usredotočen na svjetlosne zrake.
Definicija upadnog kuta i prelomnog kuta
Upadni kut je kut između normale na sučelju i upadne zrake.
Kut loma definiran je kao kut između normale na granici i lomljene zrake. Kutovi se mogu mjeriti bilo kojom jedinicom, ali ovdje se koriste stupnjevi. Prvo pogledajmo zakone loma.
- Zraka incidenta, lomljena zraka i normala na sučelju leže u istoj ravnini.
- Sinus upadnog kuta (i) na kut loma (r) na sučelju ostaje u stalnoj vezi. Ta se konstanta naziva indeks loma drugog medija u odnosu na prvi medij.
Imajte na umu svojstvo reverzibilnosti svjetlosti. Ako jednostavno preokrenemo smjer svjetlosne zrake uzimajući sadašnji kraj kao početak, a sadašnji početak kao kraj, svjetlosna će zraka pratiti isti put.
Stvaranje kuta pada i kuta loma
Razlika između upadne i lomljene zrake ovisi o činjenici dolazi li svjetlosna zraka na sučelje ili napušta sučelje. Zamislite svjetlosnu zraku kao tok fotona. Struja čestica udara u sučelje praveći određeni kut s normalom, a zatim tone u drugi medij u osnovi praveći drugačiji kut s normalom.
Upadni kut može se ručno mijenjati jer je neovisan o mediju. Ali kut loma definiran je indeksima loma medija. Što je veća razlika između indeksa loma, to je veća razlika između kutova.
Položaj upadnog kuta i prelomnog kuta u odnosu na sučelje
Ako svjetlosna zraka prelazi iz medija1 u medij2, upadni kut leži u mediju1, a kut loma u mediju2 i obrnuto za izmjenu medija.
Oba su kuta izrađena s normalom na sučelju medija. Ovisno o relativnom indeksu loma, prelomljena zraka svjetlosti može napraviti kut veći ili manji od kuta upadne svjetlosti.
Vrijednosti upadnog kuta i prelomnog kuta
Prelamanje s rjeđeg na gušći medij
Bilo koja vrijednost između 0 i 90 stupnjeva može se dodijeliti kao upadni kut, ali lomljena zraka ne može uzeti nikakvu vrijednost ako svjetlosna zraka dolazi iz rjeđeg medija. Za čitav raspon upadnog kuta kut loma doseže maksimalnu vrijednost koja je potpuno jednaka kritičnom kutu koji je sljedeći opisan.
Prelamanje s gušćeg na rjeđi medij
Navedeno ne vrijedi za situaciju kada svjetlosna zraka dolazi iz gušćeg medija. Kad postupno povećavamo upadni kut, vidjet ćemo da se kut loma također brzo povećava dok se ne postigne određena vrijednost upadnog kuta. Pod ovim kritičnim kutom (c) upadne zrake, prelomljena zraka svjetlosti postiže svoju maksimalnu vrijednost, 90 stupnjeva (prelomljena zraka prolazi duž sučelja) i na trenutak nestaje. Ako pokušamo dodatno povećati upadni kut, tamo ćemo vidjeti iznenadnu pojavu reflektirane zrake u gušćem mediju, stvarajući isti kut prema zakonima odbijanja. Upadni kut u ovoj točki naziva se kritični kut i više neće biti loma.
Ukratko, moglo bi se vidjeti, iako različito kategorizirane, obje ove pojave samo su rezultat reverzibilnosti svjetlosti.
Ključna razlika
Ključna razlika između upadnog i lomnog kuta je sekvencijalni redoslijed dvaju kutova napravljenih na sučelju medija valom.
Ljubaznost slike: “Snells law2”, Oleg Alexandrov - Upravo sam dotjerao original - Rotirana i dotjerana verzija en: Image: Snells law.svg, ista licenca. (Javna domena) putem Commons-a “RefractionReflextion” autora Josell7 - Vlastito djelo. (CC BY-SA 3.0) putem Commons-a
