n1*sin(
1)=n1*sin( 
2)
Waarin de brekingsindex n gedefinieerd wordt als:
- fomule_0 270 keer bekeken
De breking wordt veroorzaakt doordat licht trager gaat in glas. Deze snelheid in het glas (+-200000km/s) wordt als constant beschouwd in de originele brekingswet van Snellius. De breking wordt veroorzaakt doordat de lichtstraal wordt geabsorbeerd door een atoom...daar een zekere tijd verblijft....daarna terug uitgezonden wordt aan de lichtsnelheid....tot deze een volgende atoom tegenkomt. Zo doorkruist de lichtstraal het glas, en zal gemiddeld, door de vele pauzes onderweg, een lagere snelheid hebben. Dit uitgedrukt in een formule:
Formule voor lichtsnelheid in glas:
- formule_1 273 keer bekeken
snelheid licht in glas= cg
gemiddelde afstand tussen 2 atomen= S
gemiddelde tijd die het foton op een atoom doorbrengt: T
lichtsnelheid door vacuum: c
De tussenstappen wil'k achteraf wel geven...zou te onoverzichtelijk worden, want er komen nog een paar formules...
Bij deze formule kunnen de materiaalconstanten T en S in 1 enkele constante gegoten worden: "k":
- formule_2 270 keer bekeken
- formule_3 262 keer bekeken
B) De verfijnde wet van Snellius:
Deze houdt rekening met de snelheid van het glaswerk. Het referentiepunt laat ik aan jullie interpretatie over.
B.1. uitgewerkt voor 1 dimensie
Stel dat het glas een snelheid v heeft. Voorlopig gewerkt met 1 dimensie: de x-as. De snelheid van het glas en de invallende lichtstraal liggen op dezelfde x-as, en hebben dezelfde zin. Het volgende gebeurt:
> het foton dringt het glaswerk binnen aan snelheid c.
> het foton wordt geabsorbeerd door een atoom van het glaswerk gedurende een bepaalde tijd T.
> tijdens die bepaalde tijd T blijft het atoom doorvliegen.
> het foton wordt terug uitgezonden aan snelheid c, op weg naar een volgend atoom.
> dit volgend atoom vliegt ondertussen verder.
> uiteindelijk haalt het foton dit atoom in, en wordt geabsorbeerd gedurende een bepaalde tijd T.
> ...
Dit is een andere situatie dan bij stilstand. Uitgewerkt in een formule:
- formule_4 275 keer bekeken
De materiaalconstanten T en S worden vervangen door k:
- formule_5 267 keer bekeken
Stel, het stuk glas vliegt volgens de x-as, maar heeft geen beweging volgens de y en z-as. In het vorige viel de lichtstraal ook binnen volgens de x-as. Maar nu wordt toegelaten dat de lichtstraal onder een bepaalde hoek invalt.
- glas 268 keer bekeken
- tussenin 268 keer bekeken
- formule_6 263 keer bekeken
- formule_7 267 keer bekeken
Deze nieuwe brekingsindex kan nu in de wet van Snellius gevuld worden:
- formule_8 273 keer bekeken
Een voorbeeld. Stel, een glas heeft een snelheid volgens de x-as van 5000m/s. De brekingsindex van glas bij stilstand is 1,5. De invalshoek is 30°, van vacuum naar het glas toe. Hoe groot is de brekingshoek?
Ingevuld in nieuwe formules levert dit een brekingsindex van 1,5000125 op, vergeleken met 1,5000000 bij stilstand.
En een brekingshoek van 19.47105182° op, terwijl bij stilstand dit een hoek van 19.47122063° zou zijn.
Je merkt op dat een hoge snelheid slechts een miniem hoekverschil met zich meebrengt. Dit zou een verklaring zijn waarom het verschijnsel nog niet is opgemerkt. De aarde beweegt immers door het universum...aan een voor ons onbekende snelheid. Door uit te gaan van onze nauwkeurigste en gevoeligste hoekmetingen, kan men een bovengrens stellen voor de snelheid van de aarde.
Hopelijk was alles vlot leesbaar en interessant!
Vriendelijke groeten,
Victor
