Hvad påvirker lysets refleksionsvinkel?

Forestil dig en ske i en halv glas vand. Skeden ser ud til at bøje ved luftvandsgrænsen. Det skyldes, at lysstrålerne når dine øjne fra under vandforandringsretningen, når de passerer ind i luften. Dette fænomen er kendt som refraktion. Der er flere faktorer, der bestemmer i hvilken vinkel en lysstråle vil bøjes, når de passerer fra et medium til et andet.

Indfaldsvinkel

Hvis en lysstråle krydser fra et medium til et andet - fra luft til glas for eksempel - vinkelret på overfladen mellem medierne, ændrer den ikke retningen, den går helt igennem. Hvis det dog rammer overfladen i en vinkel på den vinkelrette, ændrer den retningen, når den bevæger sig ind i det andet medium. Den vinkel, som lysstrålen gør med vinkelret i det første medium, hedder indfaldsvinklen. Vinklen lysstrålen gør med vinkelret i det andet medium kaldes refraktionsvinklen. Forholdet mellem indfaldsvinklen (i) og refraktionsvinklen (r) er givet ved Snells lov: sin (r) /sin (i) = ni /nr, hvor ni er brydningsindekset for det første medium og nr er brydningsindekset for det andet medium. For et fast par medier er ni /nr fast. Så det er klart, at når indfaldsvinklen ændres, ændrer refraktionsrinklen r også.

Brændingsindeks

Fra Snells lov kan du se, at brydningsvinklen afhænger af forholdet ni /nr af brydningsindekserne for de to medier. Hvis nr er større end ni - fx når lys passerer fra luften (ni = 1,0) til glas (ni = 1,5) - så er refraktionsvinklen mindre end indfaldsvinklen, dvs. lysstrålen bøjer mod vinkelret på overfladen mellem de to medier, når det krydser ind i det andet medium. Hvis nr er mindre end ni, bøjer lysstrålen ind i et andet medium væk fra vinkelret på overfladen mellem de to medier.

Bølgelængde af lys

Brekningsvinklen afhænger også af bølgelængden af lys. Synligt lys af forskellige farver har forskellige bølgelængder og lidt forskellige brydningsindeks. Forskellen er så lille, at du ikke ser det, når hvidt lys passerer gennem en flade plade af glas for eksempel. Men når hvidt lys passerer gennem et prisme og brydes to gange på de to overflader, bøjer hver farve i en anden vinkel, og du kan tydeligt se de separate farver.

Anisotropi

I nogle specielle tilfælde , brydningsindekset i et medium kan afhænge af den retning, hvori lys passerer gennem mediet. Visse mineralskrystaller har to forskellige brydningsindekser langs to retninger og er kendt som birefringente materialer. Turmalin er for eksempel en krystal med to brydningsindekser: 1.669 og 1.638. For disse materialer afhænger brydningsvinklen på orienteringen af ​​grænsen mellem medierne med krystalets specielle akser.