Netleksikon - Et online leksikon Netleksikon er ikke blevet opdateret siden 2005. Nogle artikler kan derfor indeholde informationer der ikke er aktuelle.
Forside | Om Netleksikon

Brydningsindeks

Table of contents
1 Brydningsindeks kort fortalt
2 Definition og beregninger
3 Absolut og relativt brydningsindeks
4 Se også

Brydningsindeks kort fortalt

Når bølgefænomener bevæger sig mellem områder med forskellige udbredelseshastigheder for pågældende bølger, ændres bølgernes bevægelsesretninger ved det fænomen der kaldes for refraktion. Graden af afbøjning afhænger af vinklen mellem den oprindelige bølgeretning og gradienten i udbedelseshastigheden, samt af et forholdstal, som kaldes for brydningsindekset for den pågældende gradient (eller grænseflade).

Definition og beregninger

Illustrationen til højre viser plane bølger (stribemønstre i baggrunden) der passerer en skarp grænse (vandret sort streg) mellem to medier, hvoraf det ene (gult) har en højere udbredelshastighed end det andet (blåt) overfor pågældende bølgefænomen. Det kunne for eksempel være lysbølger der passerer en vandoverflade.
Bølgerne ankommer med farten v1 fra øverste højre hjørne, i en vis vinkel θ1 fra normalen til grænsefladen (lodret, stiplet linje på illustrationen). Når de krydser grænsefladen, bevarer bølgerne deres
frekvens, men på grund af den lavere udbredelseshastighed v2 i det blå medie, bliver bølgelængden kortere. Da bølgetoppe og -dale (lyse og mørke striber illustrationens baggrundsmønster) indtræffer samtidigt på begge sider af grænsefladen, forlader planbølgen grænsefladen i en ændret vinkel θ2 fra grænsefladens normal.

Hvis forholdet mellem de to forskellige udbredelseshastigheder v1 og v2 er n12, så vil der være samme forhold mellem bølgelængderne λ1 og λ2 i de to medier. Man kan desuden vise, at samme forhold består imellem sinus til lysets hhv. ind- og udfaldsvinkler θ1 og θ2. Altså:

Heraf følger, at hvis bølgerne vandrer mod områder med mindre udbredelseshastighed og kortere bølger, bliver vinklen θ2 også mindre. Går bølgerne mod områder med større udbredelseshastighed og bølgelængder, øges den vinkel bølgerne forlader grænsefladen i.
Af den sidste ligning kan man udlede, at:

(Snell's lov)
Notationen "n12" angiver at brydningsindekset gælder for bølger der går fra en region 1 med udbredelseshastighed v1, bølgelængde λ1 osv., ind i en region med udbredelseshastighed v2, bølgelængde λ2 osv.. Bevæger bølgerne den modsatte vej (fra mindre hastigheder og bølgelængder til større ditto), gælder samme ligning, men med et andet brydningsindeks n21, som er det reciprokke af n12.

Absolut og relativt brydningsindeks

Måler man brydningsindekset i et givet gennemsigtigt materiale omgivet af lufttomt rum (vakuum), får man den værdi der kaldes det absolutte brydningsindeks for dette materiale (for én bestemt lysbølgelængde). I praksis måler man dog indekset i lidt mere "praktiske" omgivelser (og med et velkendt brydningsindeks), og dividerer herefter (bogstavelig talt) omgivelsernes absolutte brydningsindeks ud af måleresultatet.
Ved at dividere materialets absolutte brydningsindeks med omgivelsernes ditto, har man det såkaldte relative brydningsindeks imellem de stoffer som materialeprøven hhv. dens omgivelser består af.

Hvis det gule medium har det absolutte brydningsindeks n1, og det blå har absolut brydningsindeks n2, beregnes det relative brydningsindeks mellem de to medier som forholdet mellem de to. En bølgefront der bevæger sig fra det gule til det blå medie oplever et brydningsindeks n12 der beregnes som:

mens en bølge der kommer fra det blå medie ind i det gule brydes efter det reciprokke indeks n21, som er givet ved:

Se også



Denne artikel er fra Wikipedia. Læs artiklen hos Wikipedia.





Bolig.com
Boligsite med dagligt opdaterede boligannoncer med lejeboliger og andelsboliger.
Andelsbolig i København
Lejebolig i København


Denne artikel er fra Wikipedia. Denne hjemmeside tager ikke resourcer fra Wikipedias hardware. Netleksikon.dk støtter Wikipedia projektet finansielt. Indholdet er udgivet under GNU Free Documentation License. Kontakt Netleksikon, hvis ophavsretten er krænket.

Antal besøgende: