Rozdíl mezi úhlem dopadu a úhlem lomu

Klíčový rozdíl - úhel dopadu vs. úhel lomu
 

klíčový rozdíl mezi úhlem dopadu a úhlem lomu je sekvenční pořadí dvou úhlů, vytvořené na mediální rozhraní vlnou.

Refrakce je vlastnost vln. Vlna může mít různé rychlosti pro různá média. Změna rychlosti na hranici média způsobí, že se vlna rozpadne. Tento článek je kvůli jednoduchosti zaměřen zejména na paprsky světla.

Definice úhlu dopadu a úhlu lomu

Úhel dopadu je úhel mezi normálem na rozhraní a dopadajícím paprskem.

Úhel lomu je definován jako úhel mezi normálem na rozhraní a lomem paprsku. Úhly lze měřit jakoukoli jednotkou, ale zde se používají stupně. Pojďme se nejprve podívat na zákony lomu.

1. Dopadající paprsek, lomený paprsek a normální na rozhraní leží ve stejné rovině.
2. Sinus úhlu dopadu (i) k úhlu lomu (r) na rozhraní zůstává v konstantním vztahu. Tato konstanta se nazývá index lomu druhého média vzhledem k prvnímu médiu.

Mějte na paměti vlastnost reverzibility světla. Pokud jednoduše obrátíme směr světelného paprsku tím, že považujeme současný konec za začátek a současný začátek za konec, světelný paprsek sleduje stejnou cestu.

Formování úhlu dopadu a úhlu lomu

Rozdíl mezi dopadajícím a lomeným paprskem závisí na skutečnosti, zda světelný paprsek přichází do rozhraní nebo opouští rozhraní. Představte si světelný paprsek jako proud fotonů. Proud částic zasáhl rozhraní a vytvořil určitý úhel s normálem, poté klesl do druhého média a v podstatě vytvořil jiný úhel s normálem.

úhel dopadu lze měnit ručně, protože je nezávislé na médiu. Ale úhel lomu je definován indexem lomu médií. Čím větší je rozdíl mezi indexy lomu, tím větší je rozdíl mezi úhly.

Umístění úhlu dopadu a úhlu lomu vzhledem k rozhraní

Pokud světelný paprsek přechází z média 1 na médium2, úhel dopadu leží v médiu 1 a úhel lomu leží v médiu2 a naopak pro výměnu médií.

Oba úhly jsou vytvořeny s normálními na rozhraní médií. V závislosti na relativním indexu lomu může lomený světelný paprsek vytvořit úhel větší nebo menší než úhel dopadajícího světelného paprsku.

Hodnoty úhlu dopadu a úhlu lomu

Zdržuje se od vzácnějšího k hustšímu médiu

Jako úhel dopadu lze přiřadit jakoukoli hodnotu mezi 0 a 90 stupni, ale lomený paprsek nelze vzít na žádnou hodnotu, pokud paprsek světla pochází z vzácnějšího média. Pro celý rozsah úhlu dopadu dosahuje úhel lomu maximální hodnotu, která je přesně stejná jako kritický úhel popsaný dále.

Refrakterní z hustšího na vzácnější médium

Výše uvedené neplatí pro situaci, kdy světelný paprsek pochází z hustšího média. Když postupně zvyšujeme úhel dopadu, uvidíme, že úhel lomu se také rychle zvyšuje, dokud není dosaženo určité hodnoty úhlu dopadu. V tomto kritickém úhlu (c) dopadajícího paprsku dosahuje lomený světelný paprsek svou maximální hodnotu, 90 stupňů (lom lomu jde podél rozhraní) a na okamžik zmizí. Pokusíme-li se dále zvětšit úhel dopadu, uvidíme v hustějším médiu náhlý výskyt odraženého paprsku, který podle zákonů odrazu vytváří stejný úhel. Úhel dopadu v tomto bodě se nazývá kritický úhel a již nedochází k žádnému lomu.

Souhrnně lze vidět, i když je kategorizace odlišná, oba tyto jevy jsou pouze výsledkem reverzibility světla.

Klíčový rozdíl

Klíčový rozdíl mezi úhlem dopadu a úhlem lomu je sekvenční pořadí dvou úhlů, vytvořených na mediální rozhraní vlnou.

Obrázek se svolením: „Snells law2“ od Olega Alexandrova - právě jsem vylepšil původní verzi - Otočenou a vylepšenou verzi en: Image: Snells law.svg, stejná licence. (Public Domain) prostřednictvím Commons “RefractionReflextion” od Josell7 - vlastní práce. (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons