Was ist der Unterschied zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel

Der Schlüsselunterschied zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel ist der Brechungsindex das Verhältnis der Geschwindigkeit eines Lichtstrahls in der Luft zu den Geschwindigkeiten des spezifischen Medium.

In der optischen Mechanik sind Brechungsindex und kritischer Winkel verwandte Begriffe. Im Allgemeinen ist der kritische Winkel umgekehrt proportional zum Brechungsindex eines optischen Mediums.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Brechungsindex  
3. Was ist kritischer Winkel
4. Beziehung zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel
5. Brechungsindex gegenüber dem kritischen Winkel in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung -Brechungsindex gegenüber dem kritischen Winkel 

Was ist Brechungsindex?

Brechungsindex ist eine dimensionslose Zahl, die als Hinweis auf die Biegefähigkeit von Licht in einem optischen Medium verwendet wird. Es ist auch als bekannt als Brechungsindex. Dieser Parameter bestimmt den Grad, in dem das Licht gebeugt oder gebrochen wird, wenn das Licht in ein Material eingeht.

Wir können den Brechungsindex verwenden Snells Brechungsgesetz.

n1 sin θ1 = n2 sin θ2

Hier beziehen sich θ1 und θ2 auf den Inzidenzwinkel und den Brechungswinkel. Diese beiden Winkel werden für einen Strahl angewendet, der die Schnittstelle zwischen zwei Medien mit Brechungsindizes durch N1 und N2 überschreitet. Darüber hinaus bestimmen die Brechungsindizes die reflektierte Lichtmenge beim Erreichen der Schnittstelle. Es ist auch der kritische Winkel für die gesamte interne Reflexion.

Abbildung 01: eine Lichtstrahlungsbrüche

Der Brechungsindex variiert typischerweise mit der Wellenlänge, wodurch das weiße Licht bei der Brechung in seine Komponentenfarben aufgeteilt wird. Wir nennen es Dispersion. Dies kann bei Prismen und Regenbogen und chromatischen Aberration in den Linsen beobachtet werden. Darüber hinaus können wir die Lichtausbreitung in den Absorptieren von Materialien unter Verwendung eines komplex betrachteten Brechungsindex beschreiben.

Was ist kritischer Winkel?

Der kritische Winkel ist der Inzidenzwinkel, über den Lichtstrahlen, die durch ein dichteres Medium an die Oberfläche eines weniger dichten Mediums gehen, nicht mehr gebrochen, sondern vollständig reflektiert werden. In Bezug auf optische Fasern ist der kritische Winkel der geringste Inzidenzwinkel, bei dem die gesamte interne Reflexion stattfindet. Wenn ein Lichtstrahl den kritischen Winkel überschreitet, wird das Licht vollständig in die Richtung reflektiert, in die er gekommen ist (in das dichtere Medium).

Abbildung 02: Verhalten eines Strahlungsfalls von einem Medium eines hohen Brechungsindex N1 bis zu einem Medium mit einem niedrigen Brechungsindex von N2

Es ist der kleinste Inzidenzwinkel, der zu einer Gesamtreflexion führen kann. Wenn nicht, ist es gleichwertig der größte Winkel für einen gebrochenen Strahl, der existiert. Wenn der einzelne Brechungsindex für Lichtwellen, die aus einem internen Medium abfielen, N1 beträgt und der einzelne Brechungsindex für ein externes Medium N2 ist, ist der kritische Winkel angegeben:

θc = arcsin (n2/n1), Wenn n2 ≤ n1.

Wie ist die Beziehung zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel?

• Im Allgemeinen ist der kritische Winkel umgekehrt proportional zum Brechungsindex eines optischen Mediums.

Was ist der Unterschied zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel?

Brechungsindex und kritischer Winkel sind zwei verwandte Begriffe in der optischen Mechanik. Der Schlüsselunterschied zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel besteht darin Grad.

Die folgende Tabelle fasst den Unterschied zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel zusammen.

Zusammenfassung -Brechungsindex gegenüber dem kritischen Winkel

Brechungsindex kann als dimensionslose Zahl beschrieben werden, die als Hinweis auf die Biegefähigkeit von Licht in einem optischen Medium verwendet wird, während kritischer Winkel der Inzidenzwinkel ist Weniger dichtes Medium werden nicht mehr gebrochen, sondern vollständig reflektiert. Der Schlüsselunterschied zwischen dem Brechungsindex und dem kritischen Winkel besteht darin 90 Grad.

Referenz:

1. „Physik -Tutorial: Der kritische Winkel.” Das Physikklassenzimmer.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Brechung an der Schnittstelle" von Ulflund - eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia
2. "ReflexionTotal en" von JFMelero (angepasst von Gavin R. Putland). - Datei: ReflexionTotal.SVG - Anschließend übersetzt und retuschiert. (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia