Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat zorgt ervoor dat een golf buigt en in een nieuwe richting beweegt wanneer hij van het ene medium naar het andere beweegt?

Een golf buigt en beweegt zich in een nieuwe richting wanneer hij van het ene medium naar het andere beweegt vanwege een fenomeen dat breking wordt genoemd. Breking treedt op wanneer een golf een grens tegenkomt tussen twee materialen met verschillende dichtheden of eigenschappen, waardoor de snelheid en richting veranderen.

Hier is de gedetailleerde uitleg van wat breking veroorzaakt:

1. Verandering in golfsnelheid :

Wanneer een golf van het ene medium naar het andere beweegt, verandert de snelheid ervan. Deze snelheidsverandering treedt op omdat de golf anders interageert met de deeltjes van het nieuwe medium. Over het algemeen reizen golven sneller in dichtere media en langzamer in minder dichte media.

2. De wet van Snell :

Het buigen van golven als gevolg van breking wordt bepaald door de wet van Snell, die de relatie beschrijft tussen de invalshoek (de hoek waaronder de golf de grens raakt) en de gebroken hoek (de hoek waaronder de golf doorgaat nadat hij de grens is gepasseerd). De wet van Snell stelt dat de verhouding van de sinussen van de invalshoek (θ1) en de gebroken hoek (θ2) gelijk is aan de verhouding van de golfsnelheden in de twee media (v1 en v2):

```

zonde(θ1) / zonde(θ2) =v1 / v2

```

- Naarmate de golf de grens overschrijdt, vertraagt ​​het deel van de golf dat het tweede medium binnengaat, terwijl het deel dat in het eerste medium achterblijft met zijn oorspronkelijke snelheid verdergaat.

- Dit snelheidsverschil zorgt voor een verandering in de richting van het golffront, waardoor het buigt of breekt.

3. Refractieindex :

De brekingsindex (n) van een materiaal is een maatstaf voor de mate waarin het licht buigt. Het wordt gedefinieerd als de verhouding van de lichtsnelheid in een vacuüm (c) tot de lichtsnelheid in het materiaal (v):

```

n =c / v

```

- Materialen met een hogere brekingsindex buigen licht meer dan materialen met een lagere brekingsindex.

4. Voorbeelden van breking :

- Water :Wanneer licht van lucht naar water reist, buigt het naar de normaal (de loodrechte lijn naar het oppervlak) omdat water een hogere brekingsindex heeft dan lucht. Dit is de reden waarom objecten dichter bij het oppervlak lijken te zijn wanneer ze onder water worden bekeken.

- Glas :Wanneer licht van lucht naar glas gaat, buigt het ook naar de normaal omdat glas een hogere brekingsindex heeft dan lucht. Dit is de reden waarom objecten lijken te worden vergroot wanneer ze door een glazen lens worden bekeken.

- Prisma's :Prisma's zijn driehoekige voorwerpen gemaakt van glas of andere transparante materialen die breking gebruiken om licht in de samenstellende kleuren te scheiden. Wanneer wit licht door een prisma gaat, buigt het voor elke kleur anders af, waardoor een regenboogeffect ontstaat.