تفاوت کلیدی – زاویه تابش در مقابل زاویه شکست
تفاوت اصلی بین زاویه تابش و زاویه شکست، ترتیب ترتیبی دو زاویه است که در یک رابط رسانه ای توسط یک موج ایجاد می شود.
انکسار خاصیت امواج است. یک موج برای محیط های مختلف می تواند سرعت های متفاوتی داشته باشد. تغییر سرعت در مرز یک محیط باعث شکست موج می شود. این مقاله به‌خاطر سادگی روی پرتوهای نور متمرکز شده است.
تعریف زاویه تابش و زاویه شکست
زاویه تابش زاویه بین عادی در رابط و پرتو فرودی است.
زاویه شکست به عنوان زاویه بین عادی در سطح مشترک و پرتو شکست تعریف می شود. زاویه ها را می توان با هر واحد اندازه گیری کرد، اما در اینجا از درجه استفاده می شود. اجازه دهید ابتدا نگاهی به قوانین شکست بیندازیم.
- اشعه فرود، پرتو شکست و عادی در سطح مشترک در یک صفحه قرار دارند.
- سینوس زاویه تابش (i) به زاویه شکست (r) در سطح مشترک در رابطه ثابت باقی می ماند. این ثابت را ضریب شکست محیط دوم نسبت به محیط اول می نامند.
خاصیت برگشت پذیری نور را در نظر داشته باشید. اگر به سادگی جهت پرتو نور را با در نظر گرفتن پایان فعلی به عنوان شروع و شروع فعلی به عنوان پایان معکوس کنیم، پرتو نور همان مسیر را دنبال خواهد کرد.
تشکیل زاویه تابش و زاویه شکست
تفاوت بین پرتو فرودی و شکست به این واقعیت بستگی دارد که آیا پرتو نور به سطح مشترک می آید یا از رابط خارج می شود. یک پرتو نور را به صورت جریانی از فوتون ها تصور کنید. جریان ذرات به رابط برخورد می کند و یک زاویه مشخص با حالت عادی ایجاد می کند، سپس در محیط دیگر فرو می رود و اساساً زاویه ای متفاوت با حالت عادی ایجاد می کند.
زاویه تابش را می توان به صورت دستی تغییر داد زیرا مستقل از محیط است. اما زاویه انکسار توسط ضریب شکست رسانه تعریف می شود. تفاوت بین ضرایب شکست بیشتر، تفاوت بین زوایا بیشتر است.
موقعیت زاویه تابش و زاویه شکست نسبت به رابط
اگر یک پرتو نور از medium1 به medium2 برود، زاویه تابش در محیط 1 و زاویه شکست در محیط 2 قرار دارد و برعکس برای تبادل محیط ها.
هر دو زاویه با معمولی در رابط رسانه ها ساخته شده اند. بسته به ضریب شکست نسبی، اشعه نور شکسته ممکن است زاویه ای بزرگتر یا کمتر از پرتو نور فرودی ایجاد کند.
مقادیر زاویه برخورد و زاویه شکست
شکست از محیط کمیاب تر به متراکم تر
هر مقداری بین 0 تا 90 درجه را می توان به عنوان زاویه تابش نسبت داد، اما اگر پرتو نور از محیط نادرتر باشد، نمی توان پرتوی شکست را دریافت کرد. برای کل محدوده زاویه برخورد، زاویه شکست به حداکثر مقدار می رسد که دقیقاً مشابه زاویه بحرانی است که در ادامه توضیح داده شد.
شکست از یک محیط متراکم تر به نادرتر
مورد بالا برای شرایطی که پرتو نور از یک محیط متراکم تر می آید معتبر نیست. هنگامی که زاویه تابش را به تدریج افزایش می دهیم، خواهیم دید که زاویه شکست نیز به سرعت افزایش می یابد تا زمانی که به مقدار معینی از زاویه برخورد برسد. در این زاویه بحرانی (c) پرتو فرودی، پرتوی نور شکسته به حداکثر مقدار خود یعنی 90 درجه می رسد (اشعه شکست در امتداد سطح مشترک می رود) و برای لحظه ای ناپدید می شود. اگر بخواهیم زاویه تابش را بیشتر افزایش دهیم، در آنجا شاهد ظهور ناگهانی یک پرتو منعکس شده در محیط چگال تر خواهیم بود که همان زاویه را مطابق قوانین بازتاب ایجاد می کند.زاویه برخورد در این نقطه زاویه بحرانی نامیده می شود و دیگر شکستی وجود نخواهد داشت.
به عنوان خلاصه، می توان دید، هر چند که به طور متفاوتی دسته بندی شده اند، هر دوی این پدیده ها فقط نتیجه برگشت پذیری نور هستند.
تفاوت کلیدی
تفاوت اصلی بین زاویه تابش و زاویه شکست، ترتیب ترتیبی دو زاویه است که در یک رابط رسانه ای توسط یک موج ایجاد می شود.
تقدیم از تصویر: "Snells law2" توسط اولگ الکساندروف - من به تازگی نسخه اصلی را بهینه کردم - نسخه چرخشی و بهینه سازی شده en:Image:Snells law.svg، همان مجوز. (دامنه عمومی) از طریق Commons "RefractionReflextion" توسط Josell7 - کار شخصی. (CC BY-SA 3.0) از طریق Commons
