nu we experts zijn over hoe licht wordt gebroken als het van lucht naar water gaat, kunnen we wat we weten uitbreiden naar gegeneraliseerde golven die door elk medium gaan. Zolang we de brekingsindex kennen, moeten we in staat zijn om het pad te beschrijven dat een golf neemt door ingewikkelde gelaagde structuren. Zie je waar we heen gaan? De aarde kan worden gezien als een groot stuk materiaal bestaande uit lagen, waardoor seismische golven passeren.,)

Snell de wet beschrijft de breking van een golf passeren van twee materialen die zenden de golf op verschillende snelheden:

In woorden, de formule hierboven zegt, dat als een golf gaat van materiaal 1 materiaal 2, de verhouding van de sinussen van de hoeken van inval en terugkaatsing (θ1 en θ2) een constant getal en deze constante gelijk is aan de verhouding van het zenden van de snelheden van de twee materialen (v1 en v2) als de inverse ratio van de brekingsindex van de twee materialen (n1 en n2).,

een diagram van wat deze formule grafisch betekent wordt hieronder getoond.

in de bovenstaande afbeelding gaat een lichtstraal van lucht naar water. Het komt het water binnen met een invalshoek θ1 en is gebogen naar de normale (stippellijn) zodat de brekingshoek θ2 is. De verhouding van de sines van de hoeken is gelijk aan de verhouding van de zendsnelheden van de twee materialen (v1 en v2) en aan de omgekeerde verhouding van hun brekingsindices.

hopelijk doet dit een belletje rinkelen van het lab experiment dat we net deden!, In ons experiment waren onze twee materialen lucht en water, net als in het diagram hierboven. Lucht heeft een brekingsindex van 1 (n1 = 1) en water heeft een brekingsindex van 1,33 (n2 = 1,33).

Nitpicker Alert

OK, eigenlijk heeft een vacuüm een brekingsindex van 1. Lucht bij kamertemperatuur, druk en vochtigheid heeft een brekingsindex van ongeveer 1.0003. Je zou een experimentele opstelling moeten ontwerpen met een beetje meer precisie dan wat we deden om deze discrepantie op te lossen.,

Dit betekent dat we Snell ‘ s wet kunnen gebruiken en berekenen dat de sinus van de invalshoek sin(θ1) gedeeld door de sinus van de brekingshoek sin(θ2) altijd gelijk zal zijn aan de verhouding van de twee brekingsindices, 1,33/1. Dit is wat we bevestigden in ons experiment. Yay! Wetenschap werkt!

Dit betekent ook dat we weten dat de verhouding van de snelheid van licht door lucht tot de snelheid van licht door water gelijk is aan 1,33.

Quiz zelf!

de lichtsnelheid door lucht is 3 x 108 m/ s. Wat is de lichtsnelheid door water?,

probeer het zelf en klik hier om mijn antwoord te zien

antwoord:

de lichtsnelheid door water is ongeveer 2,26 x 10^8 m / s. Ik kreeg dat antwoord door 3 x 10^8 te delen door 1,33.