Brydningsloven og brydningsforhold for luft til plast

Formålet med øvelsen er at udlede brydningsloven for to forskellige grænseovergange, samt at finde det relative brydningsforhold fra luft til plast. Desuden skal relationen vises og grænsevinklen for overgangen fra plast til luft findes.

Teori

stof 1

stof 2

i

b

Indfaldslod

grænseflade

En lysstråle sendes fra et stof til et andet stof. Der hvor lysstrålen kommer fra kaldes stof 1 og det andet stof kaldes stof 2. Grænsen mellem de to stoffer kaldes grænsefladen og ortogonalt på denne står en linie der kaldes indfaldslod. Denne ’hypotetiske’ linie bruges til at bestemme henholdsvis indfaldsvinklen, kaldet i, og brydningsvinklen, kaldet b. (se figuren til venstre).

Er stof 1 forskellig fra stof 2 medfører det at indfaldsvinklen er forskelligt fra brydningsvinklen. Grunden til denne ’afbøjning’ skyldes at lysets udbredelseshastighed ændres og kaldes et stofs brydningsindeks. Brydningsindekset skrives n og er forholdet mellem lysets udbredelseshastighed i vacuum og lysets udbredelseshastighed i det respektive stof.

Sammenhængen mellem disse størrelser kaldes brydningsloven og er givet ved:

hvoraf n1 er brydningsindekset for stof 1 og n2 er brydningsindekset for stof 2 og n12 kaldes brydningsforholdet for overgangen.

Situationen er også afbilledet ved nedenstående figur,

hvorved det skal bemærkes at når en plan bølge brydes ændres bølgelængden som følge af at hastigheden ændres derimod ændres bølgens frekvens ikke.