Reflectie en breking van licht zijn twee fysische verschijnselen die een lichtstraal kan ervaren. Bij reflectie weerkaatst de lichtstraal van een oppervlak, terwijl bij breking de lichtstraal die van het ene medium naar het andere gaat de voortplantingshoek verandert.
| Reflectie van licht | Breking van licht | |
|---|---|---|
| Definitie | Optisch fenomeen waarbij de lichtstraal terugkaatst wanneer deze een materiaal tegenkomt. | Optisch fenomeen waarbij de lichtstraal van richting verandert wanneer deze door een medium met een andere dichtheid gaat. |
| Componenten | Incidentele bliksem | Incidentele bliksem |
| Voor de helft | Het komt voor in hetzelfde medium | Het komt voor op de grens tussen twee media met verschillende dichtheid |
| Wetten |
|
n1. zonde (αtwee) = ntwee. zonde (αtwee |
| Kenmerken |
|
|
| Voorbeelden | Caleidoscoop | Dubbel beeld in aquaria |
De weerkaatsing van licht is het fenomeen dat optreedt wanneer we het gevoel hebben dat een lichtstraal van een oppervlak weerkaatst.
Wat er feitelijk gebeurt, is dat de lichtstraal wordt geretourneerd wanneer deze in botsing komt met een ander medium dan het medium dat beweegt, zoals zou gebeuren wanneer een bal tegen een muur wordt getrapt..
In de weerkaatsing van licht kun je de originele straal onderscheiden of invallende bliksem en de straal die wordt teruggestuurd o gereflecteerde straal. Op het punt waar de invallende en gereflecteerde stralen samenkomen, wordt een denkbeeldige lijn loodrecht op het oppervlak getrokken, ook wel bekend als normaal.
Tussen de invallende straal en de normaal wordt de invalshoek gevormd, en tussen de normaal en de gereflecteerde straal wordt de reflectiehoek gevormd. De richting waarin licht wordt gereflecteerd, hangt dus af van de vorm van het reflecterende oppervlak en de richting van de invallende bundel..
Licht heeft een golffrequentie en een snelheid die hetzelfde is in zowel de invallende straal als de gereflecteerde straal. De intensiteit van het gereflecteerde licht is echter lager dan het invallende licht..
Wetten van lichtreflectieDe wetten van lichtreflectie verklaren de voortplanting van de lichtstraal wanneer deze wordt geretourneerd. Er zijn twee wetten:
Tweede wet: de invalshoek α en de reflectiehoek β zijn gelijk. Als de invalshoek gelijk is aan 30 ° C, is de reflectiehoek gelijk aan 30 ° C. Als het licht loodrecht valt, zijn de invalshoek en de reflectiehoek gelijk aan 0 ° C, dus het licht wordt gereflecteerd in de voortplantingsrichting..
Reflectie van licht komt in de natuur in veel situaties en bij verschillende toepassingen voor.
Op veel plaatsen wordt zonlicht gebruikt om te koken, door middel van zonne-ovens, ontworpen met gepolijste gebogen oppervlakken die de stralen in een klein gebied reflecteren en concentreren.
Het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek bouwde een zonne-oven in Odeillo om de eigenschappen van materialen in omgevingen met hoge zonnetemperaturen te bestuderen. Deze oven is gebaseerd op de concentratie van zonnestralen door reflectie en bereikt 1000 kilowatt per vierkante meter..
Een spiegel is een glad oppervlak waar lichtstralen weerkaatsen en een beeld wordt gevormd door de weerkaatsing van licht. De meest voorkomende spiegels zijn platte spiegels gemaakt van een stuk glas dat aan één kant is bedekt met zilver- of aluminiumnitraat..
Een caleidoscoop is een optisch instrument dat bestaat uit een buis met binnenspiegels en stukjes gekleurd glas. Terwijl de caleidoscoop wordt gedraaid, worden figuren met verschillende veelkleurige patronen gevormd, vanwege de reflectie van licht in het speelgoed.
Totale interne reflectie is een bijzondere reflectie die kan worden waargenomen in edelstenen, zoals diamanten. In dit geval komt het licht de diamant binnen met een zodanige helling dat de stralen in het kristal worden gereflecteerd en de stralen tegen de interne vlakken weerkaatsen..
Soms kunnen we een diffuse cirkel zien die de zon omgeeft. Dit wordt veroorzaakt door de reflectie van zonlicht op het oppervlak van de waterdruppels die in de atmosfeer drijven..
De breking van licht treedt op wanneer licht van het ene medium naar het andere gaat. Het is het fenomeen dat verklaart waarom een recht voorwerp er verbogen uitziet als we het in water leggen. De lichtstraal wordt afgebogen bij het passeren naar een ander medium dan waar het vandaan kwam.
De breking van licht vindt plaats op het scheidingsoppervlak van media met verschillende dichtheid, zoals lucht en water, of lucht en glas, wat de voortplantingssnelheid van licht beïnvloedt. De afwijking van de voortplantingsrichting zal groter zijn naarmate het verschil in de voortplantingssnelheid in de twee media groter is.
Bij de breking van licht worden de invallende straal en de gebroken straal onderscheiden. De invalshoek wordt gevormd tussen de invallende straal en de normale lijn. Terwijl tussen de gebroken straal en de normaal de brekingshoek wordt gevormd.
Elk medium heeft een brekingsindex n) wat de relatie is tussen de voortplantingssnelheid van licht in vacuüm (c) en de voortplantingssnelheid van licht in dat medium (v):
n = c / v
De brekingsindex is omgekeerd evenredig met de lichtsnelheid in het medium; dat wil zeggen, hoe hoger de brekingsindex, hoe lager de voortplantingssnelheid en vice versa. Voor glas, water en plastic is het dus groter dan 1; heeft geen eenheden, aangezien het een relatie is tussen snelheden.
Breking van licht kan gelijktijdig met reflectie plaatsvinden. Als licht bijvoorbeeld op één zijde van een glazen blok valt, wordt het gereflecteerd en gebroken bij de grens tussen glas en lucht..
Brekingswetten (wet van Snell-Descartes)De brekingswetten verklaren hoe dit fenomeen optreedt. Het was de natuurkundige en wiskundige Christiaan Huygens die deze wetten afleidde die samengevat zijn in:
n1. zonde (αtwee ) = ntwee. zonde (αtwee
Wanneer het licht loodrecht invalt (invalshoek gelijk aan 0) is er geen afbuiging van het licht, dat wil zeggen dat de invallende straal zijn lineaire pad volgt.
De breking van licht verklaart veel van de verschijnselen die we in ons dagelijks leven tegenkomen. Laten we een paar voorbeelden bekijken.
Wanneer een recht voorwerp, zoals een potlood of rietje, in een glas water of een andere vloeistof wordt geplaatst, lijkt het te breken.
Water heeft een andere brekingsindex dan lucht. Dat is de reden waarom we, wanneer we objecten of wezens in een aquarium zien, meer dan één afbeelding kunnen zien..
De brekingsindex van een stof wordt gebruikt om de concentratie van sommige verbindingen aan te geven. Hiervoor wordt een instrument gebruikt dat een refractometer wordt genoemd, waarbij een paar druppels van de oplossing op een prismatisch oppervlak worden geplaatst en de brekingshoek wordt gemeten..
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in natuurlijke verschijnselen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.