Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er als een lichtstraal van lage indexbreking naar hoge breking reist?

Wanneer een lichtstraal van een medium reist met een lagere brekingsindex naar een medium met een hogere brekingsindex, gebeurt het volgende:

1. Buigen naar het normale: De straal van het licht buigt naar het normale, wat een denkbeeldige lijn is die loodrecht op het oppervlak is dat de twee media scheidt.

2. Verlaagde snelheid: De snelheid van het licht neemt af als het het medium binnenkomt met een hogere brekingsindex. Dit komt omdat het licht meer op elkaar inwerken met het dichtere medium, waardoor het vertraging heeft.

3. Verander in richting: De incidentiehoek (de hoek tussen de binnenkomende straal en de normale) is groter dan de brekingshoek (de hoek tussen de gebroken straal en de normale). Dit betekent dat de lichtstraal buigt naar de normale.

4. Mogelijke totale interne reflectie: Als de invalshoek groter is dan een kritieke hoek, zal het licht niet breken maar in plaats daarvan totale interne reflectie ondergaan. Dit betekent dat het licht terug in het medium wordt gereflecteerd met de onderste brekingsindex.

Hier is een visuele analogie:

Stel je een auto voor die van een gladde, open weg naar een modderig, ruw veld rijdt. De auto zal vertragen als hij de modder binnengaat en van richting zal veranderen, zich naar het normale draaien (wat de grens tussen de weg en het veld zou zijn).

Hier zijn enkele voorbeelden:

* Licht dat van de lucht (lage brekingsindex) naar water (hoge brekingsindex) reist, buigt naar de normale.

* Licht dat van water (hoge brekingsindex) naar lucht (lage brekingsindex) reist, buigt zich weg van de normale.

* Licht dat van glas (hoge brekingsindex) naar de lucht (lage brekingsindex) onder een steile hoek reist, kan totale interne reflectie ondergaan, daarom werken glasvezelkabels.

Key Takeaway: Wanneer het licht van een lage brekingsindex naar een hoge brekingsindex reist, buigt deze naar de normale, vertraagt ​​het en kan totale interne reflectie ondergaan als de invalshoek hoog genoeg is.