Ligbreking

Ligbreking, is die verandering, ligbuiging, ligbreking of refraksie in die voortplantingsrigting van 'n energiegolf (in hierdie geval 'n liggolf) wanneer dit sydelings (nie loodreg nie) deur die oppervlak tussen twee mediums beweeg, een medium met 'n sekere digtheid (byvoorbeeld lug) en 'n ander medium van verskillende digtheid (byvoorbeeld glas).

Refraksie van lig by die koppelvlak tussen die twee mediums met verskillende brekingsindekse, waar n₂ > n₁. Omrede die spoed van lug laer is in die tweede medium (v₂ < v₁), sal die hoek van refraksie θ₂ kleiner wees as die invalshoek θ₁; dus die straal in die hoër-indeks medium is nader aan die normaal.

Dus ligbreking (refraksie) vind altyd plaas wanneer lig van 'n stof met 'n bepaalde digtheid na 'n ander stof met 'n ander digtheid beweeg.

Die refraksie van 'n liggolf vind plaas op die grens (koppelvlak) tussen die twee mediums, dit wil sê die vlak waar die glas en die lug aan mekaar raak. Die snelheid waarteen 'n liggolf beweeg, word beïnvloed deur die digtheid van die medium waarin die liggolf beweeg.

Wet van Snell

Ligbreking in 'n glas water.

Ligbreking deur 'n prisma

Die wet van Snellius beskryf die verband tussen die invalshoek en uitgangshoek.

In 'n digter medium sal 'n liggolf dus stadiger beweeg as 'n liggolf in ’n minder digte medium. Refraksie kan ook omskryf word as die verhouding tussen die snelheid van ’n liggolf in 'n vakuum en die snelheid van ’n liggolf in die medium waarin 'n liggolf beweeg. Die verandering in die voorplantingsnelheid van ’n liggolf wat vanuit een medium met 'n bepaalde refraksie-indeks op ’n medium met 'n ander refraksie-indeks inval, kan verklaar word aan die hand van die molekulêre eienskappe van die medium. Die elektrone van die molekules waaruit die medium bestaan, ondergaan vibrasies as gevolg van die invallende liggolwe en straal hierdeur self lig uit. Die invallende liggolwe word in die medium deur interferensie met die lig wat deur die vibrerende elektrone uitgestuur word, uitgedoof en die liggolwe wat oorbly is dan dié wat deur die elektrone uitgestuur word. Die grootte van die refraksie-indeks word bepaal deur die wyse waarop die elektrone van die medium deur die invallende liggolwe in vibrasie gebring word.

Die verandering in die voortplantingsnelheid van ’n liggolf wat vanuit een materiële medium met ’n bepaalde refraksie-indeks (digtheid) op ’n materiële medium met ’n ander refraksie-indeks (digtheid) inval, kan verklaar word aan die hand van die atomiese eienskappe van die materiële medium waarbinne die liggolf voortgeplant word. Die elektrone van die atome waaruit die materiële medium bestaan, ondergaan vibrasies as gevolg van die invallende liggolwe en straal hierdeur self lig uit. Die invallende liggolwe word in die materiële medium deur interferensie met die lig wat deur die vibrerende elektrone uitgestuur word, uitgedoof en die liggolwe wat oorbly is dan dié wat deur die elektrone uitgestuur word. Die grootte van die refraksie-indeks word dan bepaal deur die wyse waarop die elektrone van die materiële medium deur die invallende liggolwe in vibrasie gebring word.

Deur die verskillende golflengtes of (kleure) lig is die breking meestal ook verskillend, hierdeur word byvoorbeeld in 'n prisma een ligbundel gebreek of gesplits in bundels verskillende kleure, dus in lig met die verskillende frekwensies. Dié verskynsel word dispersie genoem.

'n Bekende voorbeeld van dispersie is 'n reënboog. As dit reën terwyl die son skyn word die ligstrale van die son gebreek (en intern weerkaats) deur die reëndruppels. As 'n persoon met sy rug na die son staan, sal hy 'n reënboog sien.

Sien ook

• Dubbelbreking
• Lig
• Vlinder

Bron

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409605, volume 4, bl. 27