natuurkunde

Breking en terugkaatsing (2)

Deze applet behandelt breking en terugkaatsing van licht op het grensvlak van twee doorzichtige stoffen.

Applet: Walter Fendt
www.walter-fendt.de

---

Breking en/of terugkaatsing

Licht wordt op het grensvlak van twee heldere, doorzichtige voorwerpen meestal deels doorgelaten en deels teruggekaatst. Denk bijvoorbeeld aan het grensvlak tussen een vensterruit en de lucht: je kunt door de ruit heen kijken (doorlating) en je tegelijk ook in de ruit spiegelen (terugkaatsing).
Het doorgelaten licht wordt bijna altijd van richting veranderd. Je noemt dat breking. Alleen bij loodrechte inval gebeurt dat niet.

Drie mogelijkheden. Brekingsindex

Wat er precies gebeurt hangt af van de stoffen waaruit de twee voorwerpen bestaan.

1. Deels doorlating met breking naar de normaal toe en deels terugkaatsing.
2. Deels doorlating met breking van de normaal af en deels terugkaatsing.
3. Geen doorlating, totale terugkaatsing.

Elke doorzichtige stof heeft zijn eigen brekingsindex. Dat is een getal dat aangeeft hoe sterk de stof het licht breekt. Hoe groter de brekingsindex, hoe sterker de breking.

De applet

Je ziet een lichtstraal die van linksboven op het grensvlak van twee doorzichtige stoffen valt.

• Rechtsboven kun je uit twaalf doorzichtige stoffen kiezen. Met het bovenste keuzevak kies je de bovenste stof, met het onderste keuzevak de onderste. De stof met de grootste brekingsindex is steeds blauw, de andere stof wit.
  Van elke stof wordt de brekingsindex aangegeven.
• Daaronder kun je de beide brekingsindices kun je ook direct invoeren. Bevestig je keuze met enter.
• De invalshoek maak je groter/kleiner door hem in het linkerscherm te verslepen. Je kunt ook rechts een waarde invoeren en je keuze te bevestigen met enter.
• Rechts zie je:
  • De invalshoek.
  • De bijbehorende terugkaatsingshoek.
  • De bijbehorende brekingshoek.
  • Indien van toepassing: de grenshoek.

Breking vanuit lucht naar een andere stof

1. Kies voor de bovenste stof lucht en voor de onderste stof bijvoorbeeld water.
2. Ga voor minstens drie verschillende invalshoeken na dat geldt:
   

Breking vanuit een andere stof naar lucht

1. Kies voor de bovenste stof bijvoorbeeld glas en voor de onderste stof lucht.
2. Ga voor minstens drie verschillende invalshoeken na dat geldt:
   
   
3. Ga voor twee stoffen, bijvoorbeeld water en diamant, na dat je totale terugkaatsing krijgt als i > g, waarin g de zogeheten grenshoek is, die je berekent met: