Inhoud
Breking van licht is wanneer licht verdubbelt terwijl het een curve passeert door een interface tussen twee materialen. Het is een fenomeen dat bekend is bij vissers, die hun vislijnen in het water zien verdubbelen. Verschillende experimenten kunnen worden gebruikt om de breking te demonstreren, inclusief een prisma om het licht in de kleuren van de regenboog te scheiden.
Kom met water
Leg een munt in de bodem van een kom. Stap weg totdat de munt niet meer zichtbaar is aan de rand van de schaal. Vraag iemand dan om water in de kom te doen. Uiteindelijk zul je de munt kunnen zien als gevolg van de verandering van het licht terwijl het muntbeeld schuin (in een bocht) over het lucht-wateroppervlak passeert.
potlood
Steek een potlood schuin in een glas water. Van bovenaf lijkt het potlood te zijn gevouwen omdat de breking plaatsvond tussen de water-lucht-interface. Maar als je naar het potlood kijkt aan de zijkanten van het glas, ziet het er recht uit, omdat het licht door een glazen oppervlak gaat.
Vanaf de zijkanten kun je ook omhoog kijken door het wateroppervlak. Dan zal het potlood scheef lijken als het licht van het deel van het potlood boven het water schuin door het water-luchtoppervlak stroomt.
Kruik met water
Hier is een experiment dat de breking van een lichtstraal laat zien. Dit moet worden gedaan met de lichten uit om de bliksem te zien. Zet een kruik water in een schoenendoos. Steek een zaklamp door een gat aan de zijkant van de doos. Plaats de pot zo dat het licht er schuin in komt. De straal zal twee keer breken: één bij het betreden van de pot en een andere bij het verlaten van de pot. Het punt van het water in de pot is zo dat het pad van licht beter zichtbaar wordt.
De pot kan zo worden afgesteld dat de breking erop de vervorming van het licht dat optreedt tijdens het verlaten van de pot ongedaan maakt.
Prisma en spectrum
Als een afzonderlijk experiment kan de waterkruik worden vervangen door een prisma. Een lichtstraal er doorheen laten zien, demonstreert het beroemde experiment van Isaac Newton om licht in de kleuren van de regenboog te verdelen. Om de tijd te geven voor de verspreiding van kleuren, heeft een andere schoenendoosconfiguratie de voorkeur. De lichtbron kan bijvoorbeeld in de schoenendoos worden gewijzigd en door de sleuf worden verlicht. Het prisma zou worden gepositioneerd om licht te ontvangen. Dus een vel karton of een muur kan dienen als het projectiescherm voor de kleuren.
Spectrum productie
In de bovenstaande experimenten hebben het prisma en de werper een begin- en eindpunt voor de lichtstraal. Ook werd in het prisma-experiment een regenboogspectrum geproduceerd, maar in het jar-experiment niet. De kleuren worden gescheiden door het water door te laten, maar een prisma verergert het fenomeen door het licht twee keer te breken. Ook de afstand van het prisma tot de projectiewand maakt de scheiding van de kleuren van het spectrum mogelijk. De pot maakt scheiding alleen mogelijk binnen de grenzen ervan, vooral als de hoek van het punt van binnenkomst en die van het punt van uitgang in de pot goed overeenkomen.