Differenza tra angolo di incidenza e angolo di rifrazione

Differenza chiave - Angolo di incidenza vs Angolo di rifrazione
 

Il differenza fondamentale tra l'angolo di incidenza e l'angolo di rifrazione l'ordine sequenziale dei due angoli, realizzato in un'interfaccia multimediale da un'onda.

La rifrazione è una proprietà delle onde. Un'onda può avere velocità diverse per diversi mezzi. Il cambio di velocità a un confine di un mezzo fa rifrangere un'onda. Questo articolo è particolarmente focalizzato sui raggi luminosi, per ragioni di semplicità.

Definizione di angolo di incidenza e angolo di rifrazione

Angolo di incidenza è l'angolo tra la normale all'interfaccia e il raggio incidente.

Angolo di rifrazione è definito come l'angolo tra la normale all'interfaccia e il raggio rifratto. Gli angoli possono essere misurati da qualsiasi unità, ma qui vengono usati i gradi. Diamo prima un'occhiata a leggi di rifrazione.

1. Il raggio incidente, il raggio rifratto e il normale all'interfaccia si trovano sullo stesso piano.
2. Il seno dell'angolo di incidenza (i) rispetto a quello dell'angolo di rifrazione (r) all'interfaccia rimane in relazione costante. Questa costante è chiamata indice di rifrazione del secondo mezzo rispetto al primo mezzo.

Tieni presente la proprietà della reversibilità della luce. Se invertiamo semplicemente la direzione del raggio di luce considerando la fine presente come l'inizio e l'inizio presente come la fine, il raggio di luce seguirà lo stesso percorso.

Formazione di angolo di incidenza e angolo di rifrazione

La differenza tra raggio incidente e rifratto dipende dal fatto che il raggio di luce arrivi all'interfaccia o lasci l'interfaccia. Immagina un raggio di luce come un flusso di fotoni. Il flusso di particelle colpisce l'interfaccia formando un certo angolo con il normale, quindi affondando nell'altro mezzo essenzialmente facendo un angolo diverso dal normale.

Il angolo di incidenza può essere variato manualmente poiché è indipendente dal mezzo. Ma il angolo di rifrazione è definito dagli indici di rifrazione dei media. Più la differenza tra gli indici di rifrazione, più la differenza tra gli angoli.

Posizione dell'angolo di incidenza e angolo di rifrazione relativamente all'interfaccia

Se un raggio di luce passa da medio1 a medio2, l'angolo di incidenza si trova nel mezzo1 e l'angolo di rifrazione si trova nel mezzo2 e viceversa per l'interscambio dei mezzi.

Entrambi gli angoli sono fatti con la normale all'interfaccia dei mezzi. A seconda dell'indice di rifrazione relativo, il raggio di luce rifratto può creare un angolo maggiore o minore di quello del raggio di luce incidente.

Valori di angolo di incidenza e angolo di rifrazione

Rifrazione da un mezzo più raro a più denso

Qualsiasi valore compreso tra 0 e 90 gradi può essere assegnato come angolo di incidenza, ma il raggio rifratto non può essere preso alcun valore se il raggio luminoso proviene dal mezzo più raro. Per l'intera gamma dell'angolo incidente, l'angolo di rifrazione raggiunge un valore massimo che è esattamente uguale all'angolo critico descritto di seguito.

Rifrazione da un mezzo più denso a uno più raro

Quanto sopra non è valido per una situazione in cui il raggio di luce proviene da un mezzo più denso. Quando aumentiamo gradualmente l'angolo di incidenza, vedremo anche l'angolo di rifrazione che aumenta rapidamente fino a raggiungere un certo valore dell'angolo di incidenza. A questo angolo critico (c) del raggio incidente, il raggio di luce rifratto raggiunge il suo valore massimo, 90 gradi (raggio rifratto percorre l'interfaccia) e svanisce per un momento. Se proviamo ad aumentare ulteriormente l'angolo dell'incidente, vedremo un'apparizione improvvisa di un raggio riflesso nel mezzo più denso, facendo lo stesso angolo secondo le leggi della riflessione. L'angolo incidente a questo punto è chiamato l'angolo critico e non ci sarà più rifrazione.

Come riassunto, si potrebbe vedere, sebbene categorizzati in modo diverso, entrambi questi fenomeni sono solo il risultato della reversibilità della luce.

Differenza fondamentale

La differenza chiave tra l'angolo di incidenza e l'angolo di rifrazione è l'ordine sequenziale dei due angoli, realizzato in un'interfaccia multimediale da un'onda.

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