Bilden ovan visar refraktion. Sugröret ser knäckt eller avbrutet ut på två ställen. Men optikdiagram brukar visa ljusstrålarnas brytning. Det är mer abstrakt än vad man ser. Det är inte helt enkelt att gå fram och tillbaka mellan strålgångsdiagram och en vanlig bild på speglar eller glaskroppar. Men det det behövs för verklighetsförankring av ämnet. Gör därför ett försök med denna något kluriga uppgiften. (Lösning på måndag.)
Brytning uppstår för att ljus färdas långsammare i vatten eller i glas än i vakuum. Om brytningsindex är n (inget heltal här), har ljuset en hastighet i mediet som är c/n. Vågfronterna som man ritar i Huyghens konstruktion växer då långsammare.
Figuren ovan visar en strålknippe som faller snett in på en yta av ett transparant ämne. När strålknippens högra sida når ytan, har punkterna vid ytan på strålans vänstersida redan gjort stora ringar. Tangenten ger den nya vågfronten i materialet. Man kan så härleda Snells lag, att sinus av infallsvinkeln är n gånger sinus av den brutna strålens vinkel med normalen. (Gör detta!)
Vad som sker blir tydligare i en animering av vågfronter:
Våghastigheten på högersida är lägre än på vänstersidan. Frekvensen är lika överallt (kolla det!), så våglängden är mindre på högersida. Vågens utbredningsrikting ligger närmare normalen - strålen har brutits till normalen i det långsammare mediet, i enighet med Snells lag.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar