Reflectie en breking zijn twee eigenschappen van golven die beschrijven hoe een golf zich gedraagt wanneer deze een grens tussen twee media ontmoet. De grootste verschil tussen breking en reflectie is dat reflectie beschrijft hoe een golf "rebounds" terug naar het medium waar het vandaan kwam terwijl breking beschrijft hoe een golf buigt terwijl deze van het ene medium in het andere overgaat. Reflectie en breking zijn eigenschappen die worden tentoongesteld door ieder type golf. De onderstaande discussie zal zich echter vooral richten op lichtgolven.
Wanneer een golf een grens tussen twee media bereikt, keert een deel van de golf terug naar het medium waar het vandaan kwam. Dit fenomeen wordt aangeduid als reflectie. Als de golf wordt weergegeven met een straal, kunnen we reflectie als volgt weergeven:
Wet van bezinning
In het bovenstaande diagram benadert de golf vanaf de bovenkant, dus de lijn PO vertegenwoordigt de invallende straal. De normaal is een lijn loodrecht op het oppervlak, door het punt waar de straal de grens raakt. De engel wordt het invalshoek. De OQ van de straal is de gereflecteerde straal. De hoek tussen de gereflecteerde straal en de normaal wordt de hoek van reflectie .
De wet van bezinning zegt dat de invalshoek is gelijk aan de hoek van reflectie. De invallende straal, de gereflecteerde straal en de normaal bevinden zich allemaal in één vlak. Spiegels werken door licht te reflecteren dat erop valt. Ter vergelijking: transparant glas reflecteert weinig van het invallende licht en laat het grootste deel ervan passeren.
Reflections
Breking is een verschijnsel dat optreedt wanneer een golf van het ene medium in het andere overgaat. Hier buigt de straal terwijl hij van het ene medium naar het andere gaat. Absolute brekingsindex van een medium is een getal dat beschrijft hoeveel een lichtstraal zou buigen als de straal uit een vacuüm zou komen en dat medium zou binnengaan. Hoe de straal buigt, hangt af van de absolute brekingsindices van de twee media. Als de straal van een medium met een lagere absolute brekingsindex in een medium met een grotere absolute brekingsindex gaat, dan zijn de straalbochten naar de normale. Als het tweede medium een heeft lager brekingsindex dan de eerste, dan buigt de straal weg van de normale.
Wet van breking
In het bovenstaande diagram, en verwijzen naar de absolute brekingsindices van respectievelijk lucht en water, en in dit geval , en zo buigt de straal naar de normaal. Precies hoeveel de straalbochten worden gegeven door wet van breking, of De wet van Snell. Volgens de wet van breking,
Breking zorgt ervoor dat voorwerpen "gebogen" lijken wanneer ze in water worden geplaatst. Breking is ook verantwoordelijk voor het ondieper maken van zwembaden, omdat de lichtgolven vanaf de bodem van het zwembad buigen als ze van het zwembad de lucht in gaan. In microscopen en telescopen gebruiken we het vermogen van lenzen om licht te buigen wordt gebruikt om vergrote beelden van objecten te produceren.
Reflectie en breking aan een meer
In Reflection, de golf keert terug naar het medium waar het oorspronkelijk vandaan kwam.
In straalbreking, de golf reist van het ene medium naar het andere medium.
Reflectie wordt beschreven door de wet van reflectie. Dit is niet afhankelijk van de brekingsindices tussen de media.
straalbreking wordt beschreven door de wet van Snell: de verhouding van de sinussen van de invalshoeken en breking is evenredig met de verhouding van absolute brekingsindices van de twee media.
Reflectie wordt gebruikt in mirrors.
straalbreking wordt gebruikt door lenzen.
Afbeelding Met dank
"Hoek van incidentie is gelijk aan de invalshoek van een spiegel." Door Johan Arvelius (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Reflections" door Beverley Goodwin (eigen werk) [CC BY-SA 2.0], via flickr
"Voorbeeld: Refraction - Snell's Law" door Jimi Oke (Eigen werk) [CC BY 2.5], via TEXample.net (gewijzigd)
"Refraction and Reflection" door David Dixon (Eigen werk) [Auteursrechtelijk beschermd, in licentie gegeven voor hergebruik onder CC BY-SA 2.0], via Geograph