Hvad er den lette stråle, når den går ind eller forlader en vandluft i en vinkel på 15 grader med normal?

forståelse af koncepterne

* Brydning: Når lys bevæger sig fra et medium til et andet (som vand til luft), skifter det retning. Denne bøjning af lys kaldes brydning.

* forekomstvinkel: Vinklen mellem den indkommende lysstråle og den normale (en linje vinkelret på overfladen) er forekomsten.

* brydningsvinkel: Vinklen mellem den brydede lysstråle og den normale er brydningsvinklen.

* Snells lov: Denne lov beskriver matematisk forholdet mellem forekomstvinklen, brydningsvinklen og indekserne for brydning af de to medier.

Scenariet:Vand til luft

* vandindeks for brydning (N1): Ca. 1,33

* Air's brydningsindeks (N2): Ca. 1,00

Når lys bevæger sig fra et tættere medium (vand, højere indeks for brydning) til et mindre tæt medium (luft, lavere brydningsindeks), bøjer det * væk * fra det normale.

Beregning af brydningsvinklen

Brug af Snells lov:

n1 * sin (incidensvinkel) =n2 * sin (brydningsvinkel)

1,33 * sin (15 °) =1,00 * sin (brydningsvinkel)

Løsning for brydningsvinklen:

Brydningsvinkel =Arcsin (1,33 * sin (15 °) / 1,00) ≈ 20,2 °

Kortfattet

Når en let stråle kommer ind i luften fra vand i en 15-graders vinkel til det normale:

* Det vil bøje sig væk fra det normale.

* Brydningsvinklen vil være ca. 20,2 °.

Vigtig note: Denne beregning antager, at lyset går ind i luften fra vandet. Hvis lyset kører fra luft til vand, vil brydningsvinklen være mindre end forekomstens vinkel, og lyset vil bøje sig mod det normale.