Ključna razlika - kot vpadnosti in kot loma
Ključna razlika med vpadnim in lomnim kotom je zaporedni vrstni kot obeh kotov, ki ju na medijskem vmesniku naredi val.
Lom je lastnost valov. Val ima lahko različne hitrosti za različne medije. Sprememba hitrosti na meji medija povzroči, da se val lomi. Ta članek je zaradi enostavnosti posebej osredotočen na svetlobne žarke.
Opredelitev vpadnega kota in lomnega kota
Vpadni kot je kot med normalno na vmesniku in vpadnim žarkom.
Kot loma je opredeljen kot kota med normalo na vmesniku in lomljenim žarkom. Kote lahko merimo s katero koli enoto, tukaj pa se uporabljajo stopinje. Najprej si oglejmo lomne zakone.
- Incidentni žarek, lomljen žarek in normala na vmesniku ležijo v isti ravnini.
- Sinus vpadnega kota (i) in lomnega kota (r) na vmesniku ostane nespremenjen. Ta konstanta se imenuje lomni količnik drugega medija glede na prvi medij.
Upoštevajte lastnost reverzibilnosti svetlobe. Če preprosto spremenimo smer svetlobnega žarka tako, da sedanji konec obravnavamo kot začetek, sedanji začetek pa kot konec, bo svetlobni žarek sledil isti poti.
Oblikovanje vpadnega kota in lomnega kota
Razlika med vpadnim in lomljenim žarkom je odvisna od tega, ali svetlobni žarek pride na vmesnik ali zapusti vmesnik. Predstavljajte si svetlobni žarek kot tok fotonov. Tok delcev zadene vmesnik, ki naredi določen kot z normalno, nato pa se potopi v drugi medij in v bistvu naredi drugačen kot z normalno.
Vpadni kot lahko ročno spreminjamo, saj je neodvisen od medija. Toda lomni kot je opredeljen z lomnimi količniki medija. Večja je razlika med lomnimi količniki, večja je razlika med koti.
Lokacija vpadnega kota in lomnega kota glede na vmesnik
Če gre svetlobni žarek iz medija1 v medij2, je vpadni kot v mediju1, lomni kot pa v mediju2 in obratno za izmenjavo medijev.
Oba kota sta narejena z normalo na vmesniku medijev. Glede na relativni lomni količnik lahko lomljeni svetlobni žarek naredi kot večji ali manjši od kota padajočega svetlobnega žarka.
Vrednosti vpadnega kota in lomnega kota
Če se lomimo od redkejšega do gostejšega medija
Kot vpadni kot lahko določimo katero koli vrednost med 0 in 90 stopinjami, vendar lomljenega žarka ni mogoče upoštevati, če svetlobni žarek prihaja iz redkejšega medija. Za celotno območje vpadnega kota lomni kot doseže največjo vrednost, ki je popolnoma enaka kritičnemu kotu, ki je opisan v nadaljevanju.
Prelom iz gostejšega v redkejši medij
Navedeno ne velja za situacijo, ko svetlobni žarek prihaja iz gostejšega medija. Ko postopoma povečujemo vpadni kot, bomo videli, da se tudi lomni kot hitro povečuje, dokler ne dosežemo določene vrednosti vpadnega kota. Pri tem kritičnem kotu (c) vpadnega žarka lomljeni svetlobni žarek doseže največjo vrednost, 90 stopinj (lomljeni žarek gre po vmesniku) in za trenutek izgine. Če poskušamo še povečati vpadni kot, bomo tam videli nenaden videz odbitega žarka v gostejšem mediju, ki bo po zakonih odboja naredil enak kot. Vpadni kot na tej točki se imenuje kritični kot in loma ne bo več.
Povzetek bi lahko bil, čeprav sta različno kategorizirana, oba pojava le posledica reverzibilnosti svetlobe.
Ključna razlika
Ključna razlika med vpadnim in lomnim kotom je zaporedni vrstni kot obeh kotov, ki ju na medijskem vmesniku naredi val.
Vljudnost slike: “Snells law2”, avtor Olega Aleksandrova - pravkar sem prilagodil original - Zavrtena in prilagojena različica en: Image: Snells law.svg, ista licenca. (Javna domena) prek Commons “RefractionReflextion”, avtor Josell7 - lastno delo. (CC BY-SA 3.0) prek Commons
