brekinggeeftlicht is het fenomeen dat bestaat in de verandering van voortplantingssnelheid: van de elektromagnetische golf wanneer deze verschillende optische media kruist. Tijdens de breking, de lengte van Golf van licht verandert, terwijl uw frequentie stoffelijk overschot constante. De breking kan al dan niet gepaard gaan met een veranderingBijrichting van de voortplanting van licht.
Kijkenook:De meest verbazingwekkende optische fenomenen van de natuur
Inleiding tot lichtbreking
DE breking treedt op wanneer licht de interface tussen twee kruist optische en transparante media, zoals lucht en water. Wanneer dit gebeurt, zal de snelheidinvoortplantinggeeftlichtveranderingen, aangezien deze snelheid afhangt van een kenmerk van elk optisch medium genaamd inhoudsopgaveinbrekingabsoluut.
De absolute brekingsindex is a grootheiddimensieloos, dat wil zeggen, een hoeveelheid die geen maateenheid heeft, berekend door de verhouding tussen de lichtsnelheid in vacuüm in en de lichtsnelheid in dat medium.
Nee - brekingsindex
ç – lichtsnelheid in vacuüm (c ≈ 3.0.108 Mevrouw)
v - lichtsnelheid in het midden (m/s)
Hoe hoger de brekingsindex van een medium, hoe lager de snelheid waarmee lichtalsspreidt zich uit erin, met andere woorden, we zeggen dat het midden meer is brekend. Aangezien er geen optisch medium is waarin licht sneller reist dan in een vacuüm, is de absolute brekingsindex altijd groter dan of gelijk aan 1.
Controleer de brekingsindex van enkele bekende optische media in de onderstaande tabel:
optisch medium |
Brekingsindex |
Atmosferische lucht (25°C) |
1,00029 |
Water (25°C) |
1,33 |
Ethylalcohol |
1,36 |
tafel zout |
1,54 |
Glycerine |
1,90 |
Acryl |
1,49 |
Diamant |
2,42 |
Lees ook: Natuurkundige ontdekkingen die per ongeluk zijn gebeurd
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Lichtbreking en zijn eigenschappen
DE brekinggeeftlicht komt altijd voor wanneer de relatieve brekingsindex tussen twee middelen is andersvan 1. De formule voor de relatieve brekingsindex wordt hieronder weergegeven, let op:
Nee1,2 – relatieve brekingsindex van media 1 en 2;
Nee1 en niet2 – brekingsindex van respectievelijk het lichtbronmedium en het lichtbestemmingsmedium;
v1 en jij2 – voortplantingssnelheid van licht in het medium waarin licht respectievelijk opkomt en onderdompelt.
In tegenstelling tot de absolute brekingsindex, die de relatie meet tussen de lichtsnelheid in dat medium en de lichtsnelheid in een vacuüm, is de Relatieve brekingsindex meet de relatie tussen de voortplantingssnelheid van het licht in de twee media en daarom kan het waarden aannemen groter of kleiner dan 1.
De verandering in de lichtsnelheid van medium 1 naar medium 2 kan het optreden van een zijdelingse verplaatsing van de lichtbundel veroorzaken. Deze verandering vindt plaats als de lichtstraal in kwestie raakt loodrecht naar de oppervlakte (90º), in dezelfde richting als de Rechtdoornormaal volgens plan. De normaallijn wordt op zijn beurt gebruikt als referentie voor de metingen van de invalshoeken en breking, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:
θik enr – invals- en brekingshoeken
Nee1 en niet2– brekingsindex van media 1 en 2
Een ander belangrijk feit over de breking van licht betreft de afhankelijkheid tussen de brekingsindex en de licht frequentie incident. De verandering in de lichtsnelheid hangt onder meer af van de "kleur" van het licht: hoe hoger de frequentie van de lichtgolf, hoe lager de absolute brekingsindex van het medium. Daarom het witte licht verspreide in meerdere gekleurde banden bij het passeren van een prisma: elk van zijn componenten heeft een specifieke brekingsindex en dit zorgt ervoor dat elk van hen een specifieke richtingsverandering ondergaat. Wil je de verschillende frequenties van licht beter begrijpen? Toegang tot onze tekst: elektromagnetisch spectrum.
Wetten van breking
Zodra we de belangrijkste concepten van breking kennen, kunnen we begrijpen hoe de wetten van breking:
→ 1e brekingswet
DE eerste wet van breking stelt dat de lichtstralenincident en gebroken, evenals de normale lijn, zijn recht coplanair, dat wil zeggen, ze moeten zich in hetzelfde vlak bevinden.
→ 2e brekingswet - Wet van Snell-Descartes
DE tweede wet van breking, ook gekend als Wet van Snell-Descartestes, wordt gebruikt om de te berekenen Omleidinghoekig geleden door de gebroken lichtstraal. Volgens deze wet is de verhouding tussen de sinussen van de invalshoeken en de brekingshoeken gelijk aan de verhouding tussen de lichtsnelheden in respectievelijk de invallende en de gebroken media. De formule voor de 2e brekingswet wordt hieronder weergegeven, let op:
Opgeloste oefeningen over de breking van licht
Vraag 1) Bepaal de absolute brekingsindex van een optisch medium waarin licht zich voortplant met een snelheid van 2,4.108 Mevrouw.
Gegevens: c = 3.0.108 Mevrouw
a) 1.75
b) 1.50
c) 1,25
d) 2.50
e) 1.45
Feedback: Letter C. Om de oefening op te lossen, gebruiken we de formule voor de absolute brekingsindex:
Vraag 2) Een lichtstraal die afkomstig is van een medium waarin de voortplantingssnelheid 1,5,10. is8 m/s valt op het grensvlak van een ander optisch medium, waarin licht zich voortplant met een snelheid van 2,0,108 Mevrouw. Bereken de relatieve brekingsindex tussen deze optische media.
a) 1.33
b) 1.40
c) 0,72
d) 2,57
e) 0,63
Feedback: Letter A. We gebruiken de formule voor de relatieve brekingsindex:
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
HELERBROCK, Rafael. "Lichtbreking"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-refracao-luz.htm. Betreden op 27 juni 2021.
