Terugkaatsing en breking

van vlakke golven

• Aanwijzingen voor de animatie
  1. Het venster is horizontaal in tweeën gedeeld.
  2. Klik en sleep met links met de halve zwarte stip bovenaan het venster om de hoek van inval te veranderen.
  3. In de tekstvelden is het mogelijk het een en ander aan te klikken/vinken:
     • de soort golven; p of s golven
     • de overgang van de stoffen
     • de brekingsindex (n2/n1), eerst "Door de gebruiker bepaald:" aanklikken.
     • de snelheid van de animatie: sneller of langzamer
     • het stilzettenen en het hervatten van de animatie
  4. Klik met de linker muisknop en de animatie wordt tijdelijk stopgezet. Bij het loslaten van de muisknop hervat de animatie zich.
     Klik met de rechter muisknop en de animatie wordt tijdelijk stopgezet. Bij elke klik van de linker muisknop maakt de animatie een stap. Door met de rechter muisknop te klikken, hervat de animatie zich.
• Zoals in de onderstaande tekening te zien is, blijkt dat bij het bereiken van het scheidingsvlak tussen de twee media, de golf gedeeltelijk het twee medium binnendringt en gedeeltelijk in het eerste medium verder loopt.
  Dit zijn respectievelijk de gebroken en de teruggekaatste golven.
  De richtingen van de verschillende lichtstralen staan met elkaar in verband door de volgende wetten:
  • De richtingen van de invallende, de gebroken en de teruggekaatste lichtstraal liggen alle in een vlak dat loodrecht op het scheidingsvlak van de twee media staat.
  • De invalshoek is gelijk aan de terugkaatsinghoek.
  • Het quotiënt van de sinus van de invalshoek en de sinus van de brekingshoek is constant.
  Dit is de wet van Snellius, gevonden door de Nederlander Willebrod Snel Van Royen (1591-1626), die destijds zijn naam latiniseerde tot Snellius.
  In formule:
  
  • met n ₂ /n ₁ : de brekingsindex van medium (2) t.o.v. medium (1) en
  • met v ₁ , v ₂ : de snelheden van de golf in medium 1 en 2.
• De absolute brekingsindex van een stof voor elektromagnetische golven wordt gedefinieerd door
  n = c/v
  • met c de lichtsnelheid is, ongeveer 3x10 ⁸ m/s.
• Voor twee stoffen is
  
• Hier een aantal voorbeelden voor licht:

  Medium	brekingsindex
  Lucht	1.00029
  Water	1.333
  Plexiglas	1.51
  Diamant	2.417

• Voor geluidsgolven geldt:

  Medium	geluidssnelheid (m/s)
  Lucht	331
  Waterdamp	401
  Zoet water	1493
  Zeewater	1513
  Aluminium	5104