스넬의 법칙은 무엇입니까?

물리학에서 스넬의 법칙은 빛이 한 매체에서 다른 매체로 이동할 때 빛이 어떻게 굴절되는지를 설명하는 방정식을 제공합니다. Snell 's Law 방정식을 사용하여 빛이 구부러지는 각도의 크기를 결정할 수 있습니다. 굴절 각도를 결정하려면 두 재료의 초기 각도와 굴절률을 알아야합니다.

파도가 한 유형의 매체에서 다른 매체로, 예를 들어 공기에서 물로 이동하면 방향이 구부러 지거나 바뀝니다. 이 현상을 굴절이라고합니다. 굽힘이 발생하는 이유는 다른 재료에서 파도가 다른 속도로 이동하기 때문입니다. 빛은 다른 매체를 통해 이동할 때 굴절되는 파도의 한 예입니다.

광선의 초기 및 구부러진 각도는 법선과의 관계에 따라 측정됩니다. 법선은 빛이 매체에 들어가는 표면에 수직이거나 직각 인 직선입니다. 입사각은 빛이 표면의 법선과 이루는 각도입니다. 굴절 각도는 새로운 매체 내에서 빛이 법선을 향하거나 굴절되는 각도입니다.

예를 들어, 광선은 X의 굴절률을 갖는 물질을 통과하고 Y의 굴절률을 갖는 다른 물질로 들어간다. 입사각은 x이고 굴절각은 y 일 것이다. 주어진 변수를 사용하여 Snell 's Law는 X * sine (x) = Y * sine (y)로 작성됩니다. 굴절 각도를 알아 내기 위해 방정식을 사인 (y) = X * sine (x) / Y 또는 y = arcsin (X * sine (x) / Y)로 다시 쓸 수 있습니다.

빛이 진행하는 매체의 밀도는 빛의 속도를 결정합니다. 광선이 밀도가 높은 매체로 이동하면 속도가 느려지므로 광선이 법선쪽으로 구부러집니다. 법선 방향으로 구부리면 굴절각이 입사각보다 작습니다. 빛이 밀도가 낮은 매체로 이동하면 속도가 빨라져 법선에서 구부러지고 굴절 각도가 입사각보다 커집니다.

예를 들어 빛의 광선이 공기에서 물로 이동하여 30도 각도로 물에 들어간 경우 Snell의 법칙을 사용하여 빛이 얼마나 구부러 질지 또는 y를 알아낼 수 있습니다. 공기의 굴절률은 1이며 물의 경우 1.33입니다. 앞에서 주어진 방정식을 사용하여 y = arcsin (1 * sine (30) /1.33). 사인 (30) = 0.5이므로 y = arcsin (0.5 / 1.33) = 22.1입니다. 따라서, 30도 각도로 물에 들어가는 광의 굴절 각도는 22.1도이다.