Ključna razlika – upadni ugao naspram ugla refrakcije
Ključna razlika između upadnog ugla i ugla prelamanja je uzastopni redosled dva ugla, napravljen na medijskom interfejsu od strane talasa.
Refrakcija je svojstvo talasa. Talas može imati različite brzine za različite medije. Promjena brzine na granici medija uzrokuje prelamanje vala. Ovaj članak je posebno fokusiran na svjetlosne zrake, radi jednostavnosti.
Definicija upadnog ugla i ugla prelamanja
Upadni ugao je ugao između normale na interfejsu i upadnog zraka.
Ugao prelamanja je definisan kao ugao između normale na interfejsu i prelomljenog zraka. Uglovi se mogu mjeriti bilo kojom jedinicom, ali ovdje se koriste stepeni. Hajde da prvo bacimo pogled na zakone refrakcije.
- Upadni zrak, prelomljeni zrak i normala na interfejsu leže u istoj ravni.
- Sinus upadnog ugla(i) u odnosu na ugao prelamanja(r) na interfejsu ostaje u stalnom odnosu. Ova konstanta se naziva indeks prelamanja drugog medija u odnosu na prvi medij.
Imajte na umu svojstvo reverzibilnosti svjetlosti. Ako jednostavno obrnemo smjer svjetlosnog zraka uzimajući u obzir sadašnji kraj kao početak, a sadašnji početak kao kraj, svjetlosni zrak će pratiti isti put.
Formiranje upadnog ugla i ugla prelamanja
Razlika između upadnog i prelomljenog zraka zavisi od činjenice da li svetlosni zrak dolazi do interfejsa ili napušta interfejs. Zamislite svjetlosnu zraku kao tok fotona. Struja čestica udara u sučelje stvarajući određeni ugao sa normalom, a zatim potonu u drugi medij stvarajući u suštini drugačiji ugao sa normalom.
Upadni ugao se može menjati ručno jer je nezavisan od medijuma. Ali ugao prelamanja je definisan indeksima prelamanja medija. Što je razlika između indeksa loma, veća je razlika između uglova.
Lokacija upadnog ugla i ugla refrakcije u odnosu na interfejs
Ako svjetlosni zrak ide od sredine1 do sredine2, upadni ugao leži u mediju1, a ugao prelamanja leži u mediju2 i obrnuto za zamjenu medija.
Oba ugla su napravljena sa normalom na interfejsu medija. U zavisnosti od relativnog indeksa prelamanja, prelomljeni svetlosni zrak može da napravi ugao veći ili manji od ugla upadnog svetlosnog zraka.
Vrijednosti upadnog ugla i ugla prelamanja
Prelamanje od rjeđe do gušće sredine
Bilo koja vrijednost između 0 do 90 stepeni može se dodijeliti kao upadni ugao, ali prelomljenom zraku se ne može uzeti bilo kakva vrijednost ako svjetlosna zraka dolazi iz rjeđe sredine. Za cijeli raspon upadnog ugla, ugao prelamanja dostiže maksimalnu vrijednost koja je potpuno ista kao kritični ugao opisan u nastavku.
Prelamanje od gušćeg ka rjeđe sredine
Navedeno ne važi za situaciju u kojoj svetlosni zrak dolazi iz gušće sredine. Kada postepeno povećavamo upadni ugao, vidjet ćemo da se ugao prelamanja također brzo povećava sve dok se ne dostigne određena vrijednost upadnog ugla. Pod ovim kritičnim uglom (c) upadne zrake, prelomljeni zrak svjetlosti postiže svoju maksimalnu vrijednost, 90 stepeni (prelomljeni zrak ide duž sučelja) i na trenutak nestaje. Ako pokušamo dalje povećati upadni ugao, videćemo iznenadnu pojavu reflektovanog zraka u gušćem mediju, koji pravi isti ugao prema zakonima refleksije. Upadni ugao u ovoj tački naziva se kritični ugao i više neće biti refrakcije.
Kao sažetak, moglo bi se vidjeti, iako drugačije kategorizirane, oba ova fenomena su samo rezultat reverzibilnosti svjetlosti.
Ključna razlika
Ključna razlika između upadnog ugla i ugla prelamanja je uzastopni redosled dva ugla, napravljen na medijskom interfejsu od strane talasa.
Image ljubaznošću: “Snells law2” Olega Aleksandrova - Upravo sam podesio original – Rotirana i izmenjena verzija en:Image:Snells law.svg, ista licenca. (Public Domain) preko Commons “RefractionReflextion” od Josell7 – Vlastiti rad. (CC BY-SA 3.0) preko Commons
