refraction

1. Fis.

Uhinak, gainazal bat zeharkatu eta inguru batetik dentsitate optiko desberdina duen beste inguru batera pasatzean, norabidez aldatzea. Uhinen hedatze-abiadura ingurune batean eta bestean desberdina delako gertatzen da.

Uhinak gainazal mugatzaileari erasotzean, uhin errefraktatua bigarren ingurunean sartu da. Uhinak bigarren ingurunean duen hedapen-abiadura lehen ingurunean duena baino txikiagoa bada, errefrakzio-angelua (<span style="font-size:58%;vertical-align:sub"> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><mrow><msub><mi>θ</mi><mrow><mn>2</mn></mrow></msub></mrow><mrow></mrow></mrow></math> </span>) eraso-angelua (<span style="font-size:58%;vertical-align:sub"> <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><mrow><msub><mi>θ</mi><mrow><mn>1</mn></mrow></msub></mrow><mrow></mrow></mrow></math> </span>) baino txikiagoa da
Uhinak gainazal mugatzaileari erasotzean, uhin errefraktatua bigarren ingurunean sartu da. Uhinak bigarren ingurunean duen hedapen-abiadura lehen ingurunean duena baino txikiagoa bada, errefrakzio-angelua ( θ2 ) eraso-angelua ...

1. Fis.
Uhinak, gainazal bat zeharkatu eta inguru batetik dentsitate optiko desberdina duen beste inguru batera pasatzean, norabidez aldatzea. Uhinen hedatze-abiadura ingurune batean eta bestean desberdina delako gertatzen da.

Errefrakzioa Edit

Egilea: Maria Jesus Elejalde

ERREFRAKZIOA

Argia, soinua eta uhin guztiak errefraktatzen dira. Uhin bat bi inguruneren arteko gainazal mugatzailera iristen denean, bere energiaren parte bat islatu egiten da (islapen), beste bat, barreiatu, eta beste bat, transmititu. Uhinen hedapen-abiadura ( v ) aldatu egiten da ingurune batetik bestera pasatzerakoan, baina maiztasuna ez da aldatzen. Izpiak uhin-energiaren hedapen-ibilbideak dira, eta uhin-frontearekiko perpendikularrak. Uhin-iturritik urrun, uhin-fronte horiek lauak dira. Irudiak gainazal mugatzaile lau bat erasotzen duen izpia adierazten du, baita izpi transmititua eta islatua ere. Izpi transmitituaren norabidea ez da jatorrizkoaren berdina, normaletik hurbilago edo urrunago dago, eta desbideraketa horri errefrakzio deritzo.

Izpi erasotzailea, errefraktatua eta eraso-puntuko normala plano berean daude. Izpi erasotzaileak eta bi inguruneak bereizten dituen gainazalaren normalak osatzen duten angeluari eraso-angelu ( θ 1 ) deritzo. Era berean, izpi errefraktatuak eta bi inguruneak bereizten dituen gainazalaren normalak osatzen duten angeluari errefrakzio-angelu deritzo ( θ 2 ). Eraso-izpia, izpi errefraktatua eta eraso-puntuko normala plano berean daude, eraso-planoan, hain zuzen.

Lehen eta bigarren ingurunean, uhinen hedapen-abiadurak v 1 eta v 2 badira hurrenez hurren, Snellen errefrakzioaren legeak hau dio:

sin  θ 1 v 1 = sin  θ 2 v 2

grafikoak1

Uhinak gainazal mugatzaileari erasotzean, uhin errefraktatua bigarren ingurunean sartu da. Uhinak bigarren ingurunean duen hedapen-abiadura lehen ingurunean duena baino txikiagoa bada, errefrakzio-angelua ( θ 2 ) eraso-angelua ( θ 1 ) baino txikiagoa da

Argiak ingurune batean duen abiaduraren ( v ) eta hutsean duen abiaduraren (c) arteko erlazioa ingurunearen errefrakzio-indizea da: n  =  c v Espazio hutsaren errefrakzio-indizea n   = 1 da, baita airearena ere, gutxi gorabehera. Beste ingurune-materialen n > 1 da, c abiadura v abiadura baino handiagoa baita beti. Uraren errefrakzio-indizea n   = 1,33 da, eta beiraren kasuan, 1,50-etik 1,66-ra alda daiteke, beira-motaren arabera.  

Argi-izpi batek n 1 eta n 2 errefrakzio-indizeak dituzten bi ingurune ezberdin eta homogeneoak banantzen dituen gainazalean erasotzen badu, argiaren errefrakzioak Snellen legea betetzen du: n 1 sin  θ 1  =  n 2 sin  θ 2 . Descartesek lege bera lortu zuen independenteki. Hori dela eta, errefrakzioaren legeari Descartesen lege ere baderitzo.

Uhin bat hedapen-abiadura txikiko ingurune batetik hedapen-abiadura handiagoko ingurune batera pasatzen denean, errefrakzio-angelua eraso-angelua baino handiagoa da, eta, batzuetan, 90°-ra hel daiteke. Kasu horretan, eraso-angeluari angelu kritiko deritzo. Eraso-angeluak angelu kritikoa baino handiagoak direnean, izpia ez da inoiz materialetik ateratzen, eta barne-islapen osoa edo erabatekoa gertatzen da. Eguneroko bizitan, islapen erabatekoaren adibide ugari daude: gainazal elurtsu baten gaineko aireak tenperatura ezberdineko xaflak eratzen ditu; xafla hotzenak lurretik hurbilenak dira, eta soinuaren hedapen-abiadura txikiagoa da horietan. Soinu-uhinak zorurantz errefraktatzen dira etengabe, eta soinu-kanal bat sortzen dute; ondorioz, distantzia handietara sortutako soinuak entzun ahal dira. Ozeanoan zehar, soinu-uhinak distantzia luze samarretan ibil daitezke seinale-galera arbuiagarriaz. Uraren tenperatura- eta presio-aldaketengatik, soinu-uhinek kanal batean alde batera edo bestera errebotatzen dute, SOFAR (Sound Fixing And Ranging, ingelesez) edo soinu-kanal sakonean, hain zuzen.

Zuntz optikoetan ere islapen erabatekoa gertatzen da; izan ere, errefrakzio-indize altuko haria errefrakzio-indize txikiagoko beste ingurune baten barruan egoten da. Ertz batetik sartzen den argiak zuntzean zehar bidaiatzen du inolako energia-galerarik gabe. Ispilatzea islapen erabatekoaren beste adibidea bat da. Diamanteek oso errefrakzio-indize altua dute ( n = 2, 147 ). Ondorioz, diamante-aire inguruneei dagokien angelu kritikoa oso txikia da (24,4). Argia diamantean sartzen denean, islapen erabatekoak gerta daitezke, eta argia diamante barnetik ateratzen dela dirudi.

Errefrakzioari lotuta, birrefringentzia edo errefrakzio bikoitza kaltzitan eta beste ingurune anisotropoetan agertzen den fenomenoa da. Eraso-izpi bakar batek material horietako bat jotzen duenean, errefrakzio-izpia bitan bana daiteke: izpi arrunta eta izpi ez-arrunta, hain zuzen, biak plano perpendikularretan polarizatuta.

Tresna optiko gehienak (mikroskopio, teleskopio eta abar) argiaren errefrakzioan oinarrituta daude. Errefrakzioaren adibide gisa lente zuzentzaileak ditugu. Lente horien bidez, argiaren errefrakzioaz baliaturik, ikusmenaren akatsak konpon daitezke.