Diferència clau: angle d'incidència i angle de refracció
La diferència clau entre l'angle d'incidència i l'angle de refracció és l'ordre seqüencial dels dos angles, fet en una interfície multimèdia per una ona.
La refracció és una propietat de les ones. Una ona pot tenir diferents velocitats per a diferents medis. El canvi de velocitat en un límit d'un medi fa que una ona es refracti. Aquest article se centra especialment en els raigs de llum, per simplificar.
Definició de l'angle d'incidència i angle de refracció
L'angle d'incidència és l'angle entre la normal a la interfície i el raig incident.
L'angle de refracció es defineix com l'angle entre la normal a la interfície i el raig refractat. Els angles es poden mesurar amb qualsevol unitat, però aquí s'utilitzen els graus. Primer donem un cop d'ull a les lleis de la refracció.
- El raig incident, el raig refractat i la normal a la interfície es troben en el mateix pla.
- El sinus de l'angle d'incidència (i) amb el de l'angle de refracció (r) a la interfície roman en relació constant. Aquesta constant s'anomena índex de refracció del segon medi respecte al primer medi.
Tingueu en compte la propietat de la reversibilitat de la llum. Si simplement invertim la direcció del raig de llum considerant l'extrem actual com a principi i l'inici actual com a final, el raig de llum traçarà el mateix camí.
Formació de l'angle d'incidència i angle de refracció
La diferència entre el raig incident i el raig refractat depèn del fet de si el raig de llum arriba a la interfície o surt de la interfície. Imagineu un raig de llum com un corrent de fotons. El flux de partícules colpeja la interfície fent un angle determinat amb la normal, i després s'enfonsa a l' altre medi, bàsicament fent un angle diferent amb la normal.
L'angle d'incidència es pot variar manualment ja que és independent del medi. Però l'angle de refracció està definit pels índexs de refracció dels mitjans. Més diferència entre els índexs de refracció, més diferència entre angles.
Ubicació de l'angle d'incidència i angle de refracció en relació a la interfície
Si un raig de llum passa del medi1 al mitjà2, l'angle d'incidència es troba en el medi1 i l'angle de refracció es troba en el medi2 i viceversa per a l'intercanvi dels medis.
Els dos angles es fan amb la normal a la interfície dels mitjans. Depenent de l'índex de refracció relatiu, el raig de llum refractat pot fer un angle més gran o menor que el del raig de llum incident.
Valors de l'angle d'incidència i de l'angle de refracció
Refracció d'un mitjà més rar a més dens
Qualsevol valor entre 0 i 90 graus es pot assignar com a angle d'incidència, però el raig refractat no es pot prendre cap valor si el raig de llum prové del medi més rar. Per a tot el rang de l'angle incident, l'angle de refracció arriba a un valor màxim que és exactament el mateix que l'angle crític que es descriu a continuació.
Refracció d'un mitjà més dens a més rar
L'anterior no és vàlid per a una situació en què el raig de llum prové d'un medi més dens. Quan augmentem l'angle d'incidència gradualment, veurem que l'angle de refracció també augmenta ràpidament fins que s'assoleix un cert valor de l'angle d'incidència. En aquest angle crític (c) del raig incident, el raig de llum refractat aconsegueix el seu valor màxim, 90 graus (el raig refractat va per la interfície) i s'esvaeix per un moment. Si intentem augmentar encara més l'angle d'incidència, allà veurem l'aparició sobtada d'un raig reflectit en el medi més dens, fent el mateix angle segons les lleis de la reflexió. L'angle incident en aquest punt s'anomena angle crític i no hi haurà més refracció.
Com a resum, es podria veure, encara que categoritzats de manera diferent, aquests dos fenòmens són només el resultat de la reversibilitat de la llum.
Diferència clau
La diferència clau entre l'angle d'incidència i l'angle de refracció és l'ordre seqüencial dels dos angles, fet en una interfície multimèdia per una ona.
Imatge cortesia: "Snells law2" d'Oleg Alexandrov - Acabo de modificar l'original - Versió girada i ajustada de en:Image:Snells law.svg, mateixa llicència. (Domini públic) via Commons “RefractionReflextion” de Josell7 – Treball propi. (CC BY-SA 3.0) a través de Commons
