Fysik
Brydningsforhold og brydningsindeks
Min opgave lyder sådan her:
En diamant opfører sig som et prisme, hvor hvidt lys spredes i alle regnbuens farver. Diamant har et højt brydningsindeks henholdsvis 2,409 for rødt lys og 2,465 for violet lys. Det betyder, at hastigheden for lys i en diamant er lidt under halvdelen af lyshastigheden i vakuum.
Man kan skelne en diamant fra den langt billigere Cubic Zirkonia-sten bl.a. ved at se på stenens brydningsindeks. Brydningsindekset for Cubic Zirkonia er 2,15-2,18 afhængigt af lysets bølgelængde. En lysstråle sendes med indfaldsvinklen ?? = 32° fra luft ind i en smykkesten. Brydningsvinklen måles til 12,5°. Beregn brydningsforholdet mellem luft og stenen og brydningsindekset for stenen. Har vi at gøre med en diamant eller Cubic Zirkonia?
Men jeg forstår simpelthen ikke, hvad forskellen på brydningsforhold og brydningsindekset er.
Jeg har udregnet:
Er dette brydningsforholdet? Hvad fortæller dette tal?
Svar #1
07. september 2023 af Eksperimentalfysikeren
Det tal, der er beregnet her, er brydningsforholdet mellem luft og smykkesten. Havde man valgt en anden indfaldsvinkel, ville brydningsvinklen også blive en anden, men den tilsvarende udregning gver det samme tal.
Brydningsindeks er brydningsforholdet mellem vacuum og smykkestenen. Det er meget nær den samme værdi.
Hvis en lysstråle går fra et stof med brydningsindex ni med indfaldsvinklen i ind i et stof med brydningsindex nb, vil den brudte stråle have vinklen b fra overfladens normal, hvor b opfylder ligningen nb·sin(b) = ni·sin(i).
Denne ligning kaldes Snells lov.
Loven hænger sammen med, at lysets hastighed i et materiale med brydningsindeks n er c/n, hvor c er lyshastigheden i vacuum.
Skriv et svar til: Brydningsforhold og brydningsindeks
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.