Laat n de brekingsindex zijn voor de overgang van lucht naar een optisch dichte stof, dan geldt voor de hoek van inval i en de brekingshoek r het volgende: sin(i)/sin(r)=n. Willen we nu van een optisch dichte stof terug naar lucht, dan krijgen we de formule: sin(i)/sin(r)=1/n. Bij overgang van een optisch dichte stof naar lucht moeten we er rekening mee houden dat de hoek van inval niet groter kan worden dan een bepaalde waarde, die we de grenshoek g noemen. Voor g geldt nu: sin(g)=1/n.
Even een voorbeeld: een lichtstraal valt in op glas onder een hoek van 64°. Gevraagd de brekingshoek als de brekingsindex van lucht naar glas 1,51 is.
Oplossing: er geldt: sin(64°)/sin(r)=1,51, dus 1,51*sin(r)=sin(64),
dus sin(r)=sin(64°)/1,51, dus r is ongeveer 37°.
Indien c de lichtsnelheid in lucht is en c' de lichtsnelheid in een optisch dichte stof, dan geldt: c'=c/n. Bij de overgang van een optisch dichte stof naar lucht geeft dat in combinatie met sin(i)/sin(r)=1/n dat moet gelden: c*sin(i)/sin(r)=c'. Dit gaan we toepassen in het volgende voorbeeld.
Bij de overgang van glas naar lucht bedraagt de hoek van inval 9°. Gevraagd de brekingshoek en de lichtsnelheid c' in het glas.
Oplossing: er geldt nu: sin(9°)/sin(r)=1/1,51, dus 1,51*sin(9°)=sin(r), dus r is ongeveer 14°. Voor de lichtsnelheid c' in het glas vinden we: c'=c/1,51=300000/1,51 km/s, dus c' is ongeveer 198675 km/s.
__________________
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel
|