Skillnad mellan infallsvinkel och refraktionsvinkel

Huvudskillnad - Incidens vinkel mot refraktionsvinkel
 

De nyckelskillnad mellan infallsvinkeln och refraktionsvinkeln är sekventiell ordning av de två vinklarna, gjorda vid ett medieinterface av en våg.

Brytning är en egenskap av vågor. En våg kan ha olika hastigheter för olika medier. Förändringen av hastighet vid en gräns av ett medium orsakar en våg att brytas. Denna artikel är särskilt inriktad på ljusstrålar, för enkelhetens skull.

Definition av infallsvinkel och refraktionsvinkel

Infallsvinkel är vinkeln mellan det normala vid gränssnittet och infallstrålen.

Brytningsvinkel definieras som vinkeln mellan det normala vid gränssnittet och den refrakterade strålen. Vinklar kan mätas av vilken enhet som helst, men här används grader. Låt oss först titta på brytnings lagar.

1. Incident ray, refracted ray och normal vid gränssnittet ligga i samma plan.
2. Sine av invändningsvinkeln (i) till refraktionsvinkeln (r) vid gränssnittet förblir i konstant relation. Denna konstant kallas brytningsindex för det andra mediet relativt det första mediet.

Tänk på egenskapen för ljusets reversibilitet. Om vi ​​bara vrider ljusstrålens riktning genom att beakta det nuvarande slutet som början och nuvarande start som slutet, kommer ljusstrålen att spåra samma väg.

Bildning av infallsvinkel och refraktionsvinkel

Skillnaden mellan incident och refrakterad ray beror på om ljusstrålen kommer till gränssnittet eller lämnar gränssnittet. Bild en ljusstråle som en ström av fotoner. Partikelströmmen träffar gränssnittet som gör en viss vinkel med det normala, och sjunker sedan in i det andra mediet, vilket i huvudsak gör en annan vinkel med det normala.

De infallsvinkel kan varieras manuellt eftersom det är oberoende av mediet. Men brytningsvinkel definieras av mediaens brytningsindex. Mer skillnaden mellan brytningsindex, mer skillnaden mellan vinklar.

Plats för incidensvinkel och refraktionsvinkel i förhållande till gränssnittet

Om en ljusstråle går från medium1 till medium2 ligger infallsvinkeln i mediet1 och refraktionsvinkeln ligger i medium2 och vice versa för att byta media.

Båda vinklarna är gjorda med det normala vid gränssnittet för medium. Beroende på det relativa brytningsindexet kan den refraherade ljusstrålen göra en vinkel som är större än eller mindre än den hos infallande ljusstråle.

Värden av incidensvinkel och refraktionsvinkel

Refraherar från en sämre till tätare medium

Vilket värde som helst mellan 0 och 90 grader kan tilldelas som infallsvinkeln, men den refrakterade strålen kan inte tas något värde om ljusstrålen kommer från det sämre mediet. För hela spektrumet av infallsvinkeln når brytningsvinkeln ett maximivärde som är exakt detsamma som den kritiska vinkeln som beskrivs nästa.

Refraherar från en tätare till sällsyntare medium

Ovanstående gäller inte för en situation där ljusstrålen kommer från ett tätare medium. När vi gradvis ökar infallsvinkeln ska vi se att brytningsvinkeln ökar också snabbt tills ett visst värde av infallsvinkeln uppnås. Vid den här kritiska vinkeln (c) av den infallande strålen uppnår den refrakterade ljusstrålen sitt maximala värde, 90 grader (refrakterad stråle går längs gränssnittet) och försvinner ett ögonblick. Om vi ​​försöker öka incidentvinkeln ytterligare, kommer vi att se ett plötsligt utseende av en reflekterad stråle i det tätare mediet, vilket gör samma vinkel enligt reflektionslagen. Incidevinkeln vid denna punkt kallas den kritiska vinkeln, och det kommer inte att bli mer brytning.

Som en sammanfattning kan man se, men kategoriseras annorlunda, båda dessa fenomen är bara ett resultat av ljusets reversibilitet.

Huvudskillnad

Nyckelförskjutningen mellan infallsvinkeln och refraktionsvinkeln är sekvensiell ordning av de två vinklarna, gjorda i ett mediegränssnitt med en våg.

Image Courtesy: "Snells law2" av Oleg Alexandrov - Jag just justerade originalet - Roterad och tweaked version av en: Bild: Snells law.svg, samma licens. (Allmängods) via Commons "RefractionReflextion" av Josell7 - eget arbete. (CC BY-SA 3.0) via Commons