Rozdiel medzi uhlom dopadu a uhlom lomu

Kľúčový rozdiel - uhol dopadu vs. uhol lomu
 

kľúčový rozdiel medzi uhlom dopadu a uhlom lomu je sekvenčné poradie týchto dvoch uhlov, vytvorené na mediálnom rozhraní vlnou.

Lom je vlastnosťou vĺn. Vlna môže mať rôzne rýchlosti pre rôzne médiá. Zmena rýchlosti na hranici média spôsobuje, že sa vlna láma. Tento článok je kvôli jednoduchosti zameraný najmä na svetelné lúče.

Definícia uhla dopadu a uhla lomu

Uhol dopadu je uhol medzi normálom na rozhraní a dopadajúcim lúčom.

Uhol lomu je definovaný ako uhol medzi normálom na rozhraní a lomom lúča. Uhly môžu byť merané ktoroukoľvek jednotkou, ale tu sa používajú stupne. Pozrime sa najprv na zákony lomu.

1. Dopadajúci lúč, lámaný lúč a normál na rozhraní ležia v rovnakej rovine.
2. Sinus uhla dopadu (i) k uhlu lomu (r) na rozhraní zostáva konštantný. Táto konštanta sa nazýva index lomu druhého média vzhľadom na prvé médium.

Majte na pamäti vlastnosť reverzibility svetla. Ak jednoducho zmeníme smer svetelného lúča tým, že súčasný koniec považujeme za začiatok a súčasný začiatok za koniec, svetelný lúč bude sledovať tú istú cestu.

Tvorba uhla dopadu a uhla lomu

Rozdiel medzi dopadajúcim a lomeným lúčom závisí od skutočnosti, či svetelný lúč prichádza na rozhranie alebo opúšťa rozhranie. Predstavte si svetelný lúč ako prúd fotónov. Prúd častíc narazil na rozhranie, ktoré zviera s určitým uhlom určitý uhol, a potom klesá do druhého média, ktoré v podstate zviera iný uhol ako je normál..

uhol dopadu je možné meniť ručne, pretože je nezávislé od média. Ale uhol lomu je definovaný indexom lomu médií. Čím väčší je rozdiel medzi indexmi lomu, tým väčší je rozdiel medzi uhlami.

Poloha uhla dopadu a uhla lomu vzhľadom na rozhranie

Ak svetelný lúč prechádza z média 1 do média 2, uhol dopadu leží v médiu 1 a uhol lomu leží v médiu2 a naopak na výmenu médií..

Oba uhly sú vytvorené s normálom na rozhraní médií. V závislosti od relatívneho indexu lomu môže lomený svetelný lúč zvierať uhol väčší alebo menší ako uhol dopadajúceho svetelného lúča..

Hodnoty uhla dopadu a uhlu lomu

Refrakcia z zriedkavejšieho na hustejšie médium

Ako uhol dopadu je možné priradiť ľubovoľnú hodnotu v rozmedzí 0 až 90 stupňov, ale lomový lúč nemožno vziať do úvahy, pokiaľ svetelný lúč pochádza z vzácnejšieho média. V celom rozsahu uhlu dopadu dosahuje uhol lomu maximálnu hodnotu, ktorá je presne rovnaká ako kritický uhol opísaný ďalej..

Refrakcia z hustejšieho na vzácnejšie médium

Vyššie uvedené neplatí pre situáciu, keď svetelný lúč pochádza z hustejšieho média. Keď postupne zvyšujeme uhol dopadu, uvidíme, že uhol lomu sa tiež rýchlo zvyšuje, až kým sa nedosiahne určitá hodnota uhla dopadu. V tomto kritickom uhle (c) dopadajúceho lúča dosahuje lámaný svetelný lúč svoju maximálnu hodnotu, 90 stupňov (lámaný lúč prechádza cez rozhranie) a na chvíľu zmizne. Ak sa pokúsime zväčšiť uhol dopadu ďalej, uvidíme v hustšom médiu náhle objavenie odrazeného lúča, ktorý vytvára rovnaký uhol podľa zákonov odrazu. Uhol dopadu v tomto bode sa nazýva kritický uhol a už nedôjde k ďalšiemu lomu.

Na záver je možné uviesť, že hoci sú tieto javy rozdielne kategorizované, obidva tieto javy sú len výsledkom reverzibility svetla..

Kľúčový rozdiel

Kľúčový rozdiel medzi uhlom dopadu a uhlom lomu je postupné poradie dvoch uhlov, urobené na mediálnom rozhraní vlnou.

S láskavým dovolením: „Snells law2“ od Olega Alexandrova - práve som vylepšil pôvodnú verziu - Otočenú a vylepšenú verziu en: Image: Snells law.svg, rovnaká licencia. (Public Domain) prostredníctvom Commons “RefractionReflextion” od Josell7 - Vlastné dielo. (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons