Τι προκαλεί διάθλαση όταν ένα κύμα εισέρχεται στο μέσο σε γωνία;

Η διάθλαση, η κάμψη ενός κύματος καθώς περνάει από το ένα μέσο στο άλλο, προκαλείται από μια αλλαγή στην ταχύτητα του κύματος . Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Διαφορετικές ταχύτητες:

* Τα διαφορετικά μέσα έχουν διαφορετικές πυκνότητες. Τα πυκνότερα μέσα γενικά προκαλούν το φως να ταξιδεύει πιο αργά από τα λιγότερο πυκνά μέσα. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει πιο αργά στο νερό από ό, τι στον αέρα.

* Η αλλαγή στην ταχύτητα επηρεάζει την κατεύθυνση του κύματος. Όταν ένα κύμα εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο υπό γωνία, το τμήμα του κύματος που εισέρχεται πρώτα επιβραδύνεται πριν από το υπόλοιπο κύμα. Αυτή η διαφορά στην ταχύτητα αναγκάζει το κύμα να λυγίσει.

2. Γωνία επίπτωσης:

* Η γωνία με την οποία το κύμα χτυπά το όριο μεταξύ των δύο μέσων ονομάζεται η γωνία πρόσπτωσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία πρόσπτωσης, τόσο περισσότερο θα λυγίσει το κύμα.

3. Ο νόμος του Snell:

* Η σχέση μεταξύ της γωνίας επιπτώσεων, της γωνίας διάθλασης (η γωνία με την οποία κάμπτεται το κύμα) και οι ταχύτητες φωτός στα δύο μέσα περιγράφονται από τον νόμο του Snell:

* n₁sinth₁ =n₂sinth₂

* n₁ και n₂ είναι οι διάθλοι των δύο μέσων (ένα μέτρο του ποσού του φωτός επιβραδύνεται σε κάθε μέσο).

* θ -είναι η γωνία πρόσπτωσης.

* θ -είναι η γωνία διάθλασης.

Συνοπτικά, η διάθλαση συμβαίνει επειδή η μεταβολή της ταχύτητας του κύματος καθώς εισέρχεται σε ένα νέο μέσο προκαλεί την κάμψη του κύματος. Αυτή η κάμψη εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης και τη διαφορά στους διαθλαστικούς δείκτες των δύο μέσων.