Diferența cheie - Unghiul de incidență vs Unghiul de refracție
Diferența cheie dintre unghiul de incidență și unghiul de refracție este ordinea secvențială a celor două unghiuri, realizate la o interfață media de către o undă.
Refracția este o proprietate a undelor. O undă poate avea viteze diferite pentru diferite medii. Schimbarea vitezei la limita unui mediu determină refractarea unei unde. Acest articol este axat în special pe razele de lumină, din motive de simplitate.
Definiția unghiului de incidență și a unghiului de refracție
Unghiul de incidență este unghiul dintre normalul de la interfață și raza incidentă.
Unghiul de refracție este definit ca unghiul dintre normalul de la interfață și raza refractată. Unghiurile pot fi măsurate cu orice unitate, dar aici se folosesc grade. Să aruncăm mai întâi o privire asupra legilor refracției.
- Raza incidentă, raza refractată și normalul de la interfață se află în același plan.
- Sinusul unghiului de incidență (i) față de cel al unghiului de refracție (r) la interfață rămâne în relație constantă. Această constantă se numește indicele de refracție al celui de-al doilea mediu față de primul mediu.
Rețineți proprietatea reversibilității luminii. Dacă inversăm pur și simplu direcția razei de lumină considerând sfârșitul prezent ca început și începutul prezent ca sfârșit, raza de lumină va urmări aceeași cale.
Formarea unghiului de incidență și a unghiului de refracție
Diferența dintre raza incidentă și cea refractată depinde de faptul dacă raza de lumină ajunge la interfață sau părăsește interfața. Imaginați o rază de lumină ca un flux de fotoni. Fluxul de particule a lovit interfața făcând un anumit unghi cu normalul, apoi se scufundă în celălalt mediu făcând în esență un unghi diferit de normal.
Unghiul de incidență poate fi variat manual, deoarece este independent de mediu. Dar unghiul de refracție este definit de indicii de refracție ai mass-media. Cu cât diferența dintre indicii de refracție este mai mare, cu atât diferența dintre unghiuri este mai mare.
Amplasarea unghiului de incidență și a unghiului de refracție față de interfață
Dacă o rază de lumină trece de la mediu1 la mediu2, unghiul de incidență se află în mediu1 și unghiul de refracție se află în mediu2 și invers pentru schimbul de medii.
Ambele unghiuri sunt realizate cu normalul la interfața mediilor. În funcție de indicele de refracție relativ, raza de lumină refractată poate face un unghi mai mare sau mai mic decât cel al razei de lumină incidente.
Valorile unghiului de incidență și unghiului de refracție
Refractarea de la un mediu mai rar la unul mai dens
Orice valoare cuprinsă între 0 și 90 de grade poate fi atribuită ca unghi de incidență, dar raza refractată nu poate fi luată nicio valoare dacă raza de lumină provine din mediul mai rar. Pentru întreaga gamă a unghiului incident, unghiul de refracție atinge o valoare maximă care este exact aceeași cu unghiul critic descris în continuare.
Refractarea de la un mediu mai dens la mai rar
Cele de mai sus nu sunt valabile pentru o situație în care raza de lumină provine dintr-un mediu mai dens. Când mărim unghiul incident treptat, vom vedea că unghiul de refracție crește de asemenea rapid până la atingerea unei anumite valori a unghiului incident. La acest unghi critic (c) al razei incidente, raza de lumină refractată atinge valoarea maximă, 90 de grade (raza refractată merge de-a lungul interfeței) și dispare pentru o clipă. Dacă încercăm să mărim unghiul incidentului în continuare, vom vedea o apariție bruscă a unei raze reflectate în mediul mai dens, făcând același unghi conform legilor de reflexie. Unghiul incident în acest punct se numește unghiul critic și nu va mai exista refracție.
Ca rezumat, s-ar putea vedea, deși clasificate diferit, ambele fenomene sunt doar rezultatul reversibilității luminii.
Diferența cheie
Diferența cheie dintre unghiul de incidență și unghiul de refracție este ordinea secvențială a celor două unghiuri, realizate la o interfață media de către o undă.
Image Courtesy: „Snells law2” de Oleg Alexandrov - Tocmai am modificat originalul - Versiunea rotită și modificată a en: Image: Snells law.svg, aceeași licență. (Domeniul public) prin Commons „RefractionReflextion” de Josell7 - Lucrare proprie. (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons
