Unterschied zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel

Tastendifferenz - Einfallswinkel / Brechungswinkel

Die Die Tastendifferenz zwischen dem Einfallswinkel und dem Brechungswinkel ist die Reihenfolge der beiden Winkel, die an einer Medienschnittstelle durch eine Welle erzeugt werden.

Refraktion ist eine Eigenschaft von Wellen. Eine Welle kann verschiedene Geschwindigkeiten für verschiedene Medien haben. Die Änderung der Geschwindigkeit an einer Grenze eines Mediums bewirkt, dass eine Welle bricht. Dieser Artikel ist aus Gründen der Einfachheit besonders in Lichtstrahlen konzentriert.

Einfallswinkel

ist der Winkel zwischen der Normalen an der Grenzfläche und dem einfallenden Strahl. Der Brechungswinkel

ist definiert als der Winkel zwischen der Normalen an der Grenzfläche und dem gebrochenen Strahl. Winkel können von jeder Einheit gemessen werden, aber hier werden Grad verwendet. Lassen Sie uns zuerst einen Blick auf Refraktionsregeln werfen.

Einfallender Strahl, gebrochener Strahl und die Normale an der Grenzfläche liegen in derselben Ebene.
  1. Der Sinus des Einfallswinkels (i) zu dem des Brechungswinkels (r) an der Grenzfläche bleibt konstant. Diese Konstante wird als Brechungsindex des zweiten Mediums relativ zum ersten Medium bezeichnet.
  2. Beachten Sie die Eigenschaft der Umkehrbarkeit von Licht. Wenn wir die Richtung des Lichtstrahls einfach umkehren, indem wir das gegenwärtige Ende als den Anfang und das gegenwärtige Ende als das Ende betrachten, wird der Lichtstrahl denselben Weg verfolgen.

Der

Einfallswinkel

kann manuell variiert werden, da er unabhängig vom Medium ist. Aber der

-Winkel der Refraktion ist durch die Brechungsindizes der Medien definiert. Mehr der Unterschied zwischen den Brechungsindizes, mehr den Unterschied zwischen den Winkeln. Lage des Einfallswinkels und des Brechungswinkels bezogen auf die Grenzfläche Wenn ein Lichtstrahl von Medium1 nach Medium2 geht, liegt der Einfallswinkel im Medium1 und der Brechungswinkel im Medium2 und umgekehrt für Austausch der Medien. Beide Winkel werden mit der Normalen an der Schnittstelle von Medien hergestellt. In Abhängigkeit von dem relativen Brechungsindex kann der gebrochene Lichtstrahl einen Winkel bilden, der größer oder kleiner als der des einfallenden Lichtstrahls ist.

Werte des Einfallswinkels und des Brechungswinkels

Brechung von einem selteneren zu einem dichteren Medium

Es kann ein beliebiger Wert zwischen 0 und 90 Grad als Einfallswinkel zugewiesen werden, der gebrochene Strahl kann jedoch keinen Wert annehmen wenn der Lichtstrahl vom selteneren Medium kommt. Für den gesamten Bereich des Einfallswinkels erreicht der Brechungswinkel einen Maximalwert, der genau derselbe ist wie der kritische Winkel, der als nächstes beschrieben wird.

Brechung von einem dichteren bis selteneren Medium

Das obige gilt nicht für Situationen, in denen der Lichtstrahl von einem dichteren Medium kommt. Wenn wir den Einfallswinkel allmählich erhöhen, werden wir sehen, dass der Brechungswinkel ebenfalls schnell ansteigt, bis ein bestimmter Wert des Einfallswinkels erreicht ist. Bei diesem kritischen Winkel (c) des einfallenden Strahls erreicht der gebrochene Lichtstrahl seinen Maximalwert von 90 Grad (der gebrochene Strahl verläuft entlang der Grenzfläche) und verschwindet für einen Moment. Wenn wir versuchen, den Einfallswinkel weiter zu erhöhen, sehen wir plötzlich ein reflektiertes Licht im dichteren Medium, das den Reflexionsgesetzen den gleichen Winkel einnimmt. Der Einfallswinkel an diesem Punkt wird kritischer Winkel genannt, und es wird keine Brechung mehr geben.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass diese Phänomene, obwohl sie unterschiedlich kategorisiert sind, nur ein Ergebnis der Umkehrbarkeit des Lichts sind.

Hauptunterschied

Der Hauptunterschied zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel ist die Reihenfolge der beiden Winkel, die an einer Medienoberfläche durch eine Welle erzeugt werden.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

"Snells law2" von Oleg Alexandrov - Ich habe gerade das Original gezwickt - Rotierte und gezwickte Version von en: Bild: Snells Gesetz. Svg, gleiche Lizenz. (Public Domain) über Commons "RefractionReflextion" von Josell7 - Eigene Arbeit. (CC BY-SA 3. 0) über Commons