Videnskab

Lysbrydning — Hvorfor retningen ændres

Lys går fra luft med n≈1,00 ind i glas med n=1,50 ved 30° til normalen. Hvad er brydningsvinklen omtrent?

Hvorfor retningen ændres

Lys går fra luft med n≈1,00 ind i glas med n=1,50 ved 30° til normalen. Hvad er brydningsvinklen omtrent?

Brydningsindeks

sinθ₂=(1/1,50)sin30°=1/3, så θ₂≈19,5°. Strålen bøjes mod normalen.

Frekvens og bølgelængde

Lysbrydning er ændring af bølgens udbredelsesretning ved overgang mellem medier med forskellig fasehastighed. Snells lov n₁sinθ₁=n₂sinθ₂ forbinder indfalds- og brydningsvinklerne, mens frekvensen forbliver den samme over grænsefladen.

Dispersion

Når en skrå bølgefront rammer et nyt medium, ændrer den ene del hastighed før resten. Bølgefronten drejer, og derfor ændres den normale udbredelsesretning. Dette giver et fysisk bølgebillede bag den geometriske Snell-lov.

Lysbrydningn₁sinθ₁ = n₂sinθ₂

Hvorfor retningen ændres

For et transparent medium er n≈c/v_fase. Større n betyder mindre fasehastighed. Ved overgang fra lavere til højere n bøjes lyset normalt mod normalen; i den modsatte retning bøjes det væk fra normalen.

sinθ₂=(1/1,50)sin30°=1/3, så θ₂≈19,5°. Strålen bøjes mod normalen.