Ero tulokulman ja taitekulman välillä

Avainero - Tulokulma vs Taitekulma
 

avainero tulokulman ja taitekulman välillä on kahden kulman peräkkäinen järjestys, joka on tehty mediarajapinnassa aallon avulla.

Taitto on aaltojen ominaisuus. Aallolla voi olla eri nopeudet erilaisille väliaineille. Nopeuden muutos väliaineen rajalla aiheuttaa aallon taittumisen. Tämä artikkeli on keskittynyt erityisesti valonsäteisiin yksinkertaisuuden vuoksi.

Määritelmä Tulo- ja taitekulma

Tulokulma on kulma rajapinnan normaalin ja tulevan säteen välillä.

Taitekulma määritellään kulmaksi normaalin välillä rajapinnalla ja taitekerrokseen. Kulmat voidaan mitata millä tahansa yksiköllä, mutta tässä käytetään asteita. Katsotaanpa ensin vilkaisua taittumisen lait.

1. Tapahtumasäde, taiteellinen säde ja rajapinnan normaali sijaitsevat samassa tasossa.
2. Sisääntulokulman (i) ja taitekulman (r) sininen rajapinnalla pysyy vakiona suhteessa. Tätä vakiota kutsutaan toisen väliaineen taitekerrokseksi suhteessa ensimmäiseen väliaineeseen.

Pidä mielessä valon palautuvuuden ominaisuus. Jos käännämme vain valonsäteen suunnan pitämällä nykyistä loppua alkavana ja nykyistä alkua lopuna, valonsäte jäljittää saman polun.

Tulo- ja taitekulman muodostuminen

Ero tulevan ja taitetyn säteen välillä riippuu siitä, tuleeko valonsäde rajapintaan vai poistuuko rajapinnasta. Kuva valonsäde fotonivirrana. Hiukkasvirrat osuvat rajapintaan muodostaen tietyn kulman normaalin kanssa, sitten uppoavat toiseen väliaineeseen muodostaen olennaisesti toisen kulman normaalin kanssa.

esiintymiskulma voidaan vaihdella manuaalisesti, koska se on välineestä riippumaton. Mutta taitekulma määritetään median taitekertoimien avulla. Mitä enemmän eroa on taitekertoimien välillä, sitä enemmän ero on kulmien välillä.

Tulo- ja taitekulman sijainti rajapintaan nähden

Jos valonsäde menee väliaineesta1 keskisuuteen2, tulokulma on väliaineessa1 ja taitekulma on väliaineessa2 ja päinvastoin väliaineiden vaihtamiseksi.

Molemmat kulmat tehdään normaalien kanssa väliaineiden rajapinnalla. Suhteellisesta taitekertoimesta riippuen taittovalonsäde voi tehdä suuremman tai pienemmän kulman kuin tulevan valonsäteen.

Tulo- ja taitekulman arvot

Taittuu harvemmasta tiheämmäksi väliaineeksi

Mikä tahansa arvo välillä 0–90 astetta voidaan määrittää kulmakulmaksi, mutta taittuneelle säteelle ei voida ottaa arvoa, jos valonsäde tulee harvemmasta väliaineesta. Koko tulevan kulman alueen taitekulma saavuttaa maksimiarvon, joka on täsmälleen sama kuin seuraavaksi kuvattu kriittinen kulma.

Taittuu tiheämmästä harvinaisempaan väliaineeseen

Edellä oleva ei ole voimassa tilanteissa, joissa valonsäde tulee tiheämmästä väliaineesta. Kun nostamme tulokulmaa asteittain, näemme myös taittumiskulman kasvavan nopeasti, kunnes saavuttava tulokulman tietty arvo saavutetaan. Tässä tulevan säteen kriittisessä kulmassa (c) taitettu valonsäde saavuttaa maksimiarvonsa, 90 astetta (taiteellinen säde kulkee rajapinnan pitkin) ja katoaa hetkeksi. Jos yritämme lisätä tulokulmaa edelleen, siellä näemme heijastetun säteen äkillisen ilmestymisen tiheämpään väliaineeseen, jolloin saadaan sama kulma heijastuslakien mukaisesti. Tässä vaiheessa olevaa kulmaa kutsutaan kriittiseksi kulmaksi, eikä taittoa enää tapahdu.

Yhteenvetona voidaan nähdä, että vaikka nämäkin luokitellaankin eri tavalla, nämä molemmat ilmiöt ovat vain seurausta valon palautuvuudesta.

Avainero

Avainero tulokulman ja taitekulman välillä on kahden kulman peräkkäinen järjestys, joka on tehty mediarajapinnassa aallon avulla.

Kuvan kohteliaisuus: ”Snells law2”, kirjoittanut Oleg Alexandrov - Minä vain orientoin alkuperäistä - käännetty ja käännetty versio fi: Kuva: Snells law.svg, sama lisenssi. (Public Domain) Commonsilla “RefractionReflextion”, kirjoittanut Josell7 - Oma työ. (CC BY-SA 3.0) Commonsin kautta