Hvad er Snells lov?

I fysik giver Snells lov ligningen, der beskriver, hvordan lys brydes, når den rejser fra et medium til en anden. Ved hjælp af Snells lovligning er størrelsen på den vinkel, som lyset bøjer, bestemmes. For at bestemme brydningsvinklen skal den oprindelige vinkel på lyset og brydningsindekset af de to materialer kendes.

Når bølger bevæger sig fra en type medium til en anden, fra luft til vand for eksempel, bøjer de eller skifter retning. Dette fænomen kaldes refraktion. Årsagen til, at bøjningen forekommer, er fordi bølger bevæger sig i forskellige hastigheder i forskellige materialer. Lys er et eksempel på en bølge, der brydes, når den bevæger sig gennem forskellige medier.

De indledende og bøjede vinkler på en let stråle måles baseret på forholdet til det normale. Den normale er en lige linje, der er vinkelret eller vinkler til overfladen, hvor lyset kommer ind i mediet. Forekomstvinklen er den vinkel, lyset gør med Normal på overfladen. Brydningsvinklen er den vinkel, som lyset brydes mod eller væk fra det normale inden for det nye medium.

For eksempel rejser en lysstråle gennem et materiale med et indeks for brydning af X og går ind i et andet materiale med et brydningsindeks af Y. Forekomstvinklen er X og brydningsvinklen ville være Y. Ved hjælp af de givne variabler ville Snells lov blive skrevet som: x*sinus (x) = y*sinus (y). For at finde ud af brydningsvinklen kan ligningen omskrives som sinus (y) = x*sinus (x)/å eller y = arcsin (x*sinus (x)/y).

Densiteten af ​​mediet, inden for hvilken lyset kører, vil bestemme lysets hastighed. Hvis den lette stråle bevæger sig ind i et tættere medium, vil den bremse, så strålen bøjes mod det normale. Bøjning mod det normale gør refraktionsvinklen mindre end forekomstens vinkel. Hvis lyset bevæger sig ind i en mindre hulSE -medium, det fremskynder, hvilket får det til at bøje sig væk fra det normale, og brydningsvinklen vil være større end forekomstens vinkel.

For eksempel, hvis en lysstråle bevæger sig fra luft til vand og kommer ind i vandet i en vinkel på 30 grader, kan vi bruge Snells lov til at finde ud af, hvor meget lyset vil bøje eller y. Brydningsindekset er 1, og for vand er det 1,33. Ved hjælp af ligningen, der er givet tidligere, Y = Arcsin (1*sinus (30) /1.33). sinus (30) = 0,5, så y = arcsin (0,5/1,33) = 22,1. Således er brydningsvinklen af ​​lys, der kommer ind i vandet i en vinkel på 30 grader, 22,1 grader.