In dit artikel bespreken we het effect van breking op de frequentie, hoe de frequentie wordt beïnvloed door breking, met gedetailleerde feiten.
Als een golf zich voortplant van het ene medium naar het andere, verandert de snelheid van een golf, en dus ook de golflengte. Hierdoor verandert de golf van voortplantingsrichting waardoor een brekingshoek ontstaat.
Wat is breking?
Een golflengte van licht, geluid of trillingen die door het medium gaan, wordt breking genoemd.
Bij breking verandert de richting van de golf en plant zich voort onder een brekingshoek, afhankelijk van de dichtheid, temperatuur en drukgradiënt van het medium.
Lees meer over Soorten breking: vergelijkende analyse.
Heeft breking invloed op de frequentie?
Een golf met een bepaalde amplitude die zich voortplant vanuit twee verschillende media, de amplitude van de golflengte varieert afhankelijk van de dichtheid van het medium waardoor het reist.
Als de golf van een zeldzamer naar een dichter medium gaat, neemt de snelheid van de golf af en neemt ook de amplitude van de golflengte af. Hetzelfde wordt omgekeerd wanneer een golf van dichter naar het zeldzamere medium reist.
De snelheid van de golf wordt gegeven door de vergelijking
Snelheid=Frequentie*Golflengte
v=f*λ
Waar v is een snelheid van een golf
f is een frequentie van de golf
λ is een golflengte
Naarmate de snelheid van de golf toeneemt of afneemt, neemt ook de golflengte respectievelijk toe of af, en dus de frequentie van de golf blijft onveranderd.
Beschouw een golf die van twee verschillende media komt. laat n2>n1, dat tweede medium dichter is dan medium 1.
Terwijl de golf zich voortplant vanuit medium 1 met brekingsindex n1 tot medium 2 met brekingsindex n2, neemt de snelheid van de golf af omdat medium 2 dichter is dan medium 1 en neemt ook de amplitude van de golf af. Nogmaals, als de golf teruggaat naar het vorige medium, dat wil zeggen van dichter naar zeldzamer medium, nemen de golflengte en de snelheid van de golf weer toe. In het proces blijft de frequentie van optreden van de knooppunten van de golf hetzelfde.
Lees meer over Wat is oscillatiefrequentie: interessante feiten en veelgestelde vragen.
Heeft de brekingsindex invloed op de frequentie?
De brekingsindex bepaalt de brekingshoek tijdens de overgang van het ene medium naar het andere.
De snelheid van de golf in het medium hangt af van de brekingsindex van dat medium, maar de frequentie van de golf blijft onaangetast door de brekingsindex.
De brekingsindex van het medium wordt aangegeven door de vergelijking als
n=c/v
Waarbij n een brekingsindex van het medium is
c is een lichtsnelheid, c=3* 108Mevrouw
v is een lichtsnelheid in medium
Als de snelheid van het licht tijdens de voortplanting vanuit het medium afneemt, betekent dit dat de brekingsindex groter is dan 1.
In een vacuüm blijft de lichtsnelheid hetzelfde en daarom is de brekingsindex van het vacuüm één, en een lichtstraal reist 180 graden0 hoek.
Als de brekingsindex van het medium groter is dan 1 dan neemt de golflengte van de golf af; en tijdens het reizen van dichter naar zeldzamer medium, neemt de golflengte toe, maar de frequentie van de golf blijft hetzelfde.
Lees meer over Brekingsindex.
Wordt breking beïnvloed door frequentie?
De frequentie van de golf verandert niet na breking.
De brekingsindex van de golf is recht evenredig met de permittiviteit van het medium en bepaalt hoe snel de golf door het medium kan reizen. De permittiviteit hangt af van de frequentie van de golflengte in het medium.
We kunnen praten over de permittiviteit van het medium op basis van de dichtheid die de snelheid van de golf in het medium aanzienlijk bepaalt. In een zeldzamer medium zal de permittiviteit groter zijn omdat de frequentie van het licht zal afnemen naarmate de golflengte toeneemt. De snelheid van de golf zal toenemen, vandaar dat de brekingshoek groter zal zijn.
In een medium met minder permittiviteit, zal de frequentie van de golf die zich voortplant uit het medium hoger zijn, dus de golflengte zal kleiner zijn, de snelheid van de golf zal afnemen en de golf zal breken onder een kleinere hoek. Dit is in het geval van een dichter medium.
Waarom heeft breking geen invloed op de frequentie?
De frequentie van de golf die zich voortplant vanuit verschillende media verandert niet.
De energie van de golf blijft voor en na de breking behouden, wat inhoudt dat de frequentie van de golf onaangetast blijft.
De energie die bij de golf hoort, wordt gegeven door de vergelijking
E=hf=hv/λ
Naarmate de snelheid van de golf toeneemt of afneemt op basis van de permittiviteit van het medium, neemt de golflengte van de golf ook respectievelijk toe of af, en daarom blijft de frequentie onaangetast.
Snelheid is recht evenredig met de golflengte die zich in de ruimte voortplant. Terwijl ze zich voortplanten vanuit mediums met verschillende dichtheden, verschillen de snelheid, de amplitude en dus de golflengte van de golf, maar het aantal golven dat per tijdseenheid optreedt, blijft hetzelfde, zelfs na breking.
Lees meer over Kan licht om hoeken buigen? Belangrijke veelgestelde vragen.
Heeft frequentie invloed op de brekingshoek?
De brekingshoek hangt af van de verandering in de snelheid van de golf die wordt gevarieerd tijdens het reizen van het ene medium naar het andere.
Op basis van de dichtheid van het medium varieert de golfsnelheid en leidt deze af onder een bepaalde hoek bij breking.
Overweeg dat een lichtgolf zich voortplant van lucht naar glas, dan wordt de brekingsindex van het medium gegeven door de wet van Snell als
nlucht/nglas=zonder/zondeθi
De brekingsindex is recht evenredig met de snelheid van de golf in verschillende media tijdens de voortplanting, dan
nlucht/nglas=v2/v1
Vandaar,
v2/v1=zonder/zondeθi
De brekingshoek hangt af van de lichtsnelheid na breking en de invalshoek hangt af van de snelheid van het invallende licht.
Omdat de snelheid het product is van de golflengte en de frequentie, kunnen we schrijven:
v2/v1= λ2f/ λ1f
Frequentie van het licht blijft hetzelfde na breking, daarom
v2/v1= λ2f/ λ1f
Dat is,
zonder/zondeθi=v2/v1= λ2/ λ1
Voor een constante golflengte zal de snelheid van de golf toenemen door de frequentie van de golf te verhogen, en de golf zal na breking onder een grotere hoek breken. Als de frequentie kleiner is, zal de snelheid van de golf worden afgeleid en zal de brekingshoek kleiner zijn.
Lees meer over Bolvormige spiegel | Alle belangrijke concepten en 10+ veelgestelde vragen.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Varieert de golflengte van het licht in het vacuüm?
De golflengte van het licht komt direct overeen met de snelheid van het licht.
De snelheid van het licht verandert niet tijdens het reizen door een vacuüm, dat wil zeggen v=c, vandaar de brekingsindex n= c/v = 1. Omdat v constant blijft, is ook de golflengte constant.
Heeft de temperatuur invloed op de breking van het licht?
De breking van het licht hangt af van de brekingsindex, de dichtheid, de permittiviteit van het medium en ook de temperatuur.
Als de temperatuur stijgt, daalt de dichtheid van het medium en neemt de snelheid van de golf in het medium toe. Daarom zal de gebroken straal worden afgeleid en een grotere hoek met de normaal maken.
Lees ook:
- Effect van golflengte op breking
- Dopplereffect voor licht
- Effect van breking op de golflengte
- Robot eindeffector
- Voorbeelden van Doppler-effecten
- Effecten van aantasting van de ozonlaag
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.