Indfaldsvinkel (optisk)

Den Indfaldsvinklen i optik og mere generelt i bølgemekanikken er vinklen mellem udbredelsesretningen af den indfaldende bølge og den normale til diopter eller til grænsefladen overvejes. Den indfaldende stråling kan f.eks. Være af typen lys , akustisk , seismisk, X osv.

Denne vinkel griber især ind i lovene i Snell-Descartes og refleksionslove , men også i mange formler og love om elektromagnetisme . F.eks. Afhænger faseforskydningen af en bølge, når den reflekterer fra en overflade, dens indfaldsvinkel, og afbøjningsvinklen beregnes i forhold til indfaldsvinklen. Mere generelt er Fresnel-koefficienterne helt afhængige af indfaldsvinklen:

r=ikke1cos⁡(θjeg)-ikke2cos⁡(θt)ikke1cos⁡(θjeg)+ikke2cos⁡(θt)t=2ikke1cos⁡(θjeg)ikke1cos⁡(θjeg)+ikke2cos⁡(θt){\ displaystyle r = {\ frac {n_ {1} \ cos {(\ theta _ {i})} - n_ {2} \ cos {(\ theta _ {t})}} {n_ {1} \ cos {(\ theta _ {i})} + n_ {2} \ cos {(\ theta _ {t})}}} t = {\ frac {2n_ {1} \ cos {(\ theta _ {i}) }} {n_ {1} \ cos {(\ theta _ {i})} + n_ {2} \ cos {(\ theta _ {t})}}}.

Hvor n 1 og n 2 er mediets brydningsindeks , θ i indfaldsvinklen, θ t vinklen på den transmitterede bølge. r og t er henholdsvis refleksions- og transmissionskoefficienter.

I geometrisk optik defineres indfaldsvinklen mellem en "indfaldsstråle" og den normale til overfladen, hvor planet indeholder strålen og det normale kaldes "indfaldsplan".

Særlige indfaldsvinkler

Der er en indfaldsvinkel, for hvilken den brydede bølge forveksles med grænsefladen mellem de to medier, hvilket giver anledning til total refleksion . Denne indfaldsvinkel kaldes "grænse brydningsvinkel" eller mere simpelt "grænse vinkel".

En indfaldsvinkel på 0 ° med det normale kaldes en normal indfaldsvinkel, og for enkelhedens skyld siges det, at man er i "normal forekomst". I dette tilfælde er brydningsvinklen nul.

I fysisk optik med polariserede bølger kaldes indfaldsvinklen, hvor refleksionskoefficienten annulleres for en af ​​polariseringerne, Brewster-vinklen .

Noter og referencer

1. Taillet 2006 , s.  47
2. Taillet, Febvre og skurk 2009 , s.  23
3. Taillet 2006 , s.  39
4. Taillet 2008 , s.  13
5. Taillet, Febvre og skurk 2009 , s.  473
6. Taillet 2008 , s.  15
7. Balland 2007 , s.  162
8. Taillet 2006 , s.  188

Bibliografi

• Richard Taillet , Pascal Febvre og Loïc Villain , Dictionary of Physics , De Boeck, coll.  "De Boeck Supérieur",november 2009, 754  s.
• Richard Taillet , Geometrisk optik: memento , De Boeck, coll.  "De Boeck Supérieur",16. oktober 2008, 128  s.
• Richard Taillet , Fysiske optik: lys formering , De Boeck , coll.  "LMD Fysik",august 2006, 1 st  ed. , 323  s. ( ISBN  978-2-8041-5036-5 og 9782804150365 , online præsentation )
• Bernard Balland , Geometrisk optik: billedsprog og instrumenter , Lausanne, polytekniske og universitetspresser Romandes,2007, 1 st  ed. , 860  s. ( ISBN  978-2-88074-689-6 )