Põhierinevus – langemisnurk vs murdumisnurk
Põhiline erinevus langemisnurga ja murdumisnurga vahel on kahe nurga järjestus, mis on meediumiliideses laine abil tekitatud.
Murdumine on lainete omadus. Lainetel võib erinevate meediumide puhul olla erinev kiirus. Kiiruse muutus keskkonna piiril põhjustab laine murdumise. See artikkel keskendub lihtsuse huvides eriti valguskiirtele.
Lukumisnurga ja murdumisnurga määratlus
Kohtumisnurk on nurk liidese normaalväärtuse ja langeva kiire vahel.
Murdumisnurka määratletakse kui nurka liidese normaalväärtuse ja murdunud kiire vahel. Nurki saab mõõta mis tahes ühikuga, kuid siin kasutatakse kraadi. Heitkem esm alt pilk murdumisseadustele.
- Lõppuv kiir, murdunud kiir ja liidese normaal asuvad samal tasapinnal.
- Luhtumisnurga(i) siinus ja murdumisnurga(r) siinus liidesel jääb konstantseks suhteks. Seda konstanti nimetatakse teise keskkonna murdumisnäitajaks esimese keskkonna suhtes.
Pidage meeles valguse pöörduvuse omadust. Kui muudame valguskiire suuna lihts alt vastupidiseks, pidades praegust lõppu alguseks ja praegust algust lõpuks, jälgib valguskiir sama teed.
Kokkumisnurga ja murdumisnurga kujunemine
Erinevus langeva ja murdunud kiire vahel sõltub sellest, kas valguskiir tuleb liidesesse või lahkub liidest. Kujutlege valguskiirt footonite voona. Osakeste voog tabab liidest, moodustades normaalsega teatud nurga, seejärel vajub teise keskkonda, moodustades tavalisega sisuliselt erineva nurga.
Kohtumisnurka saab käsitsi muuta, kuna see ei sõltu keskkonnast. Kuid murdumisnurga määravad meedia murdumisnäitajad. Mida suurem on murdumisnäitajate erinevus, seda suurem erinevus nurkade vahel.
Juhtumisnurga ja murdumisnurga asukoht liidese suhtes
Kui valguskiir läheb keskmisest1-st keskmisele2-le, on langemisnurk keskkonnas1 ja murdumisnurk keskkonnas2 ja vastupidi keskkondade vahetamisel.
Mõlemad nurgad on tehtud meediumide liideses normaalnurgaga. Olenev alt suhtelisest murdumisnäitajast võib murdunud valguskiir moodustada langeva valguskiire omast suurema või väiksema nurga.
Lukumisnurga ja murdumisnurga väärtused
Murdumine haruldasem alt keskmisele tihedamale
Kohtumisnurgaks võib määrata mis tahes väärtuse vahemikus 0 kuni 90 kraadi, kuid murdunud kiirt ei saa võtta, kui valguskiir pärineb haruldasemast keskkonnast. Kogu langeva nurga vahemikus saavutab murdumisnurk maksimaalse väärtuse, mis on täpselt sama, mis allpool kirjeldatud kriitiline nurk.
Murdumine tihedamast keskkonnast haruldasemani
Eeltoodu ei kehti olukorras, kus valguskiir tuleb tihedamast keskkonnast. Kui suurendame langemisnurka järk-järgult, näeme, et ka murdumisnurk suureneb kiiresti, kuni saavutatakse langemisnurga teatud väärtus. Selle langeva kiire kriitilise nurga (c) juures saavutab murdunud valguskiir oma maksimaalse väärtuse, 90 kraadi (murdunud kiir läheb mööda liidest) ja kaob hetkeks. Kui proovime langemisnurka veelgi suurendada, näeme seal peegeldunud kiirte järsku ilmumist tihedamas keskkonnas, mis moodustab peegeldusseaduste kohaselt sama nurga. Selles punktis langevat nurka nimetatakse kriitiliseks nurgaks ja murdumist enam ei toimu.
Kokkuvõtteks võib öelda, et ehkki need mõlemad nähtused on erinev alt liigitatud, on need vaid valguse pöörduvuse tulemus.
Peamine erinevus
Põhiline erinevus langemisnurga ja murdumisnurga vahel on kahe nurga järjestus, mis on meediumiliideses laine abil tekitatud.
Pilt: "Snells law2", autor Oleg Aleksandrov – ma just kohandasin originaali – faili en:Image:Snells law.svg pööratud ja kohandatud versioon, sama litsents. (avalik domeen) Commonsi kaudu Josell7 “RefractionReflextion” – oma töö. (CC BY-SA 3.0) Commonsi kaudu
