Ključna razlika – vpadni kot proti lomnemu kotu
Ključna razlika med vpadnim in lomnim kotom je zaporedni vrstni red obeh kotov, ki ga na medijskem vmesniku naredi val.
Lom je lastnost valov. Val ima lahko različne hitrosti za različne medije. Sprememba hitrosti na meji medija povzroči lom valovanja. Ta članek je zaradi enostavnosti osredotočen predvsem na svetlobne žarke.
Definicija vpadnega in lomnega kota
Vpadni kot je kot med normalo na vmesniku in vpadnim žarkom.
Lomni kot je definiran kot kot med normalo na meji in lomljenim žarkom. Kote je mogoče izmeriti s katero koli enoto, vendar se tukaj uporabljajo stopinje. Najprej si poglejmo zakone loma.
- Vpadni žarek, lomljeni žarek in normala na vmesniku ležijo v isti ravnini.
- Sinus vpadnega kota (i) in lomnega kota (r) na vmesniku ostaja v stalnem razmerju. Ta konstanta se imenuje lomni količnik drugega medija glede na prvi medij.
Upoštevajte lastnost reverzibilnosti svetlobe. Če preprosto obrnemo smer svetlobnega žarka tako, da sedanji konec obravnavamo kot začetek in sedanji začetek kot konec, bo svetlobni žarek sledil isti poti.
Tvorba vpadnega in lomnega kota
Razlika med vpadnim in lomljenim žarkom je odvisna od tega, ali svetlobni žarek pride do vmesnika ali zapusti vmesnik. Predstavljajte si svetlobni žarek kot tok fotonov. Tok delcev zadene mejo in ustvari določen kot z normalo, nato pa se potopi v drugi medij, ki v bistvu ustvari drugačen kot z normalo.
Vpadni kot je mogoče spreminjati ročno, saj je neodvisen od medija. Toda lomni kot je določen 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 in lomni kot v mediju2 in obratno za izmenjavo medijev.
Oba kota sta narejena z normalo na vmesniku medijev. Odvisno od relativnega lomnega količnika lahko lomljeni svetlobni žarek naredi kot večji ali manjši od kota vpadnega svetlobnega žarka.
Vrednosti vpadnega in lomnega kota
Prelom iz redkejšega v gostejši medij
Katera koli vrednost med 0 in 90 stopinjami se lahko dodeli kot vpadnega kota, vendar lomljenega žarka ni mogoče vzeti nobene vrednosti, če svetlobni žarek prihaja iz redkejšega medija. Za celotno območje vpadnega kota doseže lomni kot največjo vrednost, ki je popolnoma enaka kritičnemu kotu, opisanem v nadaljevanju.
Prelom iz gostejšega v redkejši medij
Zgoraj navedeno ne velja za situacijo, ko svetlobni žarek prihaja iz gostejšega medija. Ko postopoma povečujemo vpadni kot, bomo videli, da se hitro povečuje tudi lomni kot, 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 vzdolž vmesnika) in za trenutek izgine. Če skušamo še povečati vpadni kot, bomo videli nenaden pojav odbitega žarka v gostejšem mediju, ki tvori enak kot po zakonih odboja. Vpadni kot na tej točki se imenuje kritični kot in loma ne bo več.
Kot povzetek bi lahko videli, čeprav drugače kategorizirana, da sta oba pojava samo posledica reverzibilnosti svetlobe.
Ključna razlika
Ključna razlika med vpadnim in lomnim kotom je zaporedni vrstni red obeh kotov, ki ga na medijskem vmesniku naredi val.
Z dovoljenjem slike: “Snells law2” Olega Alexandrova - Pravkar sem spremenil izvirnik – Zasukana in prilagojena različica en:Image:Snells law.svg, ista licenca. (Javna domena) prek Commons »RefractionReflextion« Josell7 – lastno delo. (CC BY-SA 3.0) prek Commons
