[natuurkunde] Breking van lichtstraal

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 78

Breking van lichtstraal

Jan van de Velde schreef: zo 19 feb 2012, 23:47
(Herkomst: toelatingsexamen 2009)

30) Een lichtstraal doorloopt achtereenvolgens middens met brekingsindexen n1, n2 en n3 , en wordt daarbij op de grensvlakken van de middens gebroken zoals in de afbeelding:

Afbeelding

Van de groottes van de brekingsindexen kan gezegd worden dat:

  1. n1 > n2 > n3
  2. n1 < n2 < n3
  3. n2 < n1 < n3
  4. n2 > n3 > n1
Verborgen inhoud
Antwoord D.


Stel een vraag over deze oefening.


Hallo,

ik dacht altijd dat de brekingsindex bij zo'n lichtbreking de sin i / sin r was (met i= invalshoek en 3 brekingshoek) maar toen zag ik bij een uitgewerkte oplossing op het internet van deze oefening dat bv. n1= sin r tussen n1 en n2...klopt dit? Hierdoor snap ik de oefening niet want dan zou n2 twee verschillende brekingsindexen hebben, 1 met n1 en 1 met n3?

alvast bedankt!

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 3.505

Re: Breking van lichtstraal

Merk op dat je hier 3 keer achter elkaar met breking te maken hebt, en dat er bij iedere breking sprake is van een stof met een verschillende brekingsindex. De waarden voor n1 t/m n3 zijn dus inderdaad verschillend van elkaar.
"Mathematics is a gigantic intellectual construction, very difficult, if not impossible, to view in its entirety." Armand Borel

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.259

Re: Breking van lichtstraal

Brekingsindex is een stofeigenschap, en geeft aan hoe sterk een lichtstraal wordt gebroken als deze vanuit vacuüm op een scheidingsoppervlak tussen vacuüm en die stof valt.

Hier liggen platen van drieverschillende stoffen op elkaar.

Gaat een lichtstraal van een stof met lagere brekingsindex naar een stof met hogere brekingsindex dan zal breking, net als bij een overgang van lucht naar glas, plaatsvinden naar de normaal toe.

We kunnen dus met zekerheid zeggen dat de brekingsindex van stof 2 groter is dan de brekingsindex van stof 1.

Van stof 2 naar stof 3 zien we de lichtstraal echter van de normaal af breken. Wat betekent dit voor de brekingsindex van stof 3 t.o.v. die van stof 2?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Gebruikersavatar
Berichten: 967

Re: Breking van lichtstraal

De reacties hierboven kloppen helemaal. Een andere manier waarop je naar deze opgave kunt kijken is het 'toevoegen' van een x-as met de meetwaarde s (afstand). Hierbij is de eenheid (bijvoorbeeld meter) niet belangrijk. Wanneer een lichtstraal (bijvoorbeeld 2) een kortere afstand aflegt dan een andere lichtstraal (bijvoorbeeld 1), dan kun je daaruit concluderen dat de brekingsindex van stof 2 groter is dan die van 1 (dus 2 > 1).

Als je nu hetzelfde doet voor stof 2 en 3, en ook voor stof 1 en 3, dan kun je het antwoord vinden (zie ook de vraag van Jan).
"In biotech moet je soms dingen doen waarvan anderen zeggen dat het onmogelijk is."

Henri A. Termeer (1946-2017)

Berichten: 78

Re: Breking van lichtstraal

Ahn oke ik snap het je moet deze oefening dus niet met een formule oplossen, dankje voor de reacties! Maar als je het nu toch in een formule zou moeten zeggen wat is dan bv de formule voor de brekingsindex van n2?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.572

Re: Breking van lichtstraal

kijk eens op de site van wikipedia met als zoekterm ""Brekingsindex""

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.259

Re: Breking van lichtstraal

aadkr schreef: vr 28 jun 2013, 20:22
kijk eens op de site van wikipedia met als zoekterm ""Brekingsindex""
mijn eerste hit op wikipedia geeft alleen
\(n=\frac{sin(i)}{sin(r)}\)
die gaat er van uit dat een lichtstraal vanuit vacuüm een stof met brekingsindex "n" binnentreedt.

Omdat de brekingsindex van vacuüm is gedefinieerd als "1" staat daar dus eigenlijk:
\(\frac{n}{n_{vacuüm}}=\frac{sin(i)}{sin(r)}\)
voor een algemener geval als:
brekingsindex.png
brekingsindex.png (12.92 KiB) 135 keer bekeken
Omdat we niet weten of stof 1 ook vacuüm is (of lucht, zóveel maakt dat niet uit) kun je dat dus vertalen tot:
\(\frac{n_2}{n_1}=\frac{sin(i)}{sin(r)}\)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.572

Re: Breking van lichtstraal

volkomen correct

maar ik zie staan dat de absolute brekingsindex van een bepaalde stof gelijk is aan
\(n=\sqrt{\epsilon_{r} \cdot \mu_{r}}\)

Reageer