Wat is de wet van Snell?
In de natuurkunde geeft de wet van Snell de vergelijking die beschrijft hoe licht wordt gebroken wanneer het van een medium naar een andere reist. Met behulp van de Law -vergelijking van de Snell kan de grootte van de hoek die de lichtbochten worden bepaald. Om de brekingshoek te bepalen, moet de initiële hoek van het licht en de brekingsindex van de twee materialen bekend zijn.
Wanneer golven van het ene type medium naar het andere bewegen, van lucht tot water, buigen ze bijvoorbeeld of veranderen ze van richting. Dit fenomeen wordt breking genoemd. De reden dat de buiging optreedt, is omdat golven met verschillende snelheden in verschillende materialen reizen. Licht is een voorbeeld van een golf die wordt gebroken wanneer deze door verschillende media beweegt.
De initiële en gebogen hoeken van een lichtstraal worden gemeten op basis van de relatie tot de normale. De normale is een rechte lijn die loodrecht is, of in rechtse hoeken, naar het oppervlak waar het licht het medium binnenkomt. De invalshoek is de hoek die het licht maakt met de Normal op het oppervlak. De brekingshoek is de hoek waarop het licht wordt gebroken naar of weg van het normale binnen het nieuwe medium.
Bijvoorbeeld, een lichtstraal reist door een materiaal met een brekingsindex van X en komt een ander materiaal in met een brekingsindex van Y. De invalshoek is X en de brekingshoek zou y zijn. Met behulp van de gegeven variabelen zou de wet van Snell worden geschreven als: x*sine (x) = y*sine (y). Om de brekingshoek te achterhalen, kan de vergelijking worden herschreven als sine (y) = x*sine (x)/y of y = arcsin (x*sine (x)/y).
De dichtheid van het medium waarbinnen het licht reist, bepaalt de snelheid van het licht. Als de lichtstraal naar een dichter medium gaat, zal deze vertragen, zodat de straal buigt naar de normale. Het buigen naar de normale maakt de brekingshoek kleiner dan de invalshoek. Als het licht naar een minder hol gaatSE -medium, het versnelt, waardoor het wegbuigt van de normale en de brekingshoek zal groter zijn dan de invalshoek.
Als een straal van licht bijvoorbeeld van lucht naar water reist en het water onder een hoek van 30 graden binnenkomt, kunnen we de wet van Snell gebruiken om erachter te komen hoeveel het licht zal buigen, of y. De brekingsindex van lucht is 1, en voor water is deze 1,33. Met behulp van de eerder gegeven vergelijking, y = arcsin (1*sine (30) /1.33). sinus (30) = 0,5, dus y = arcsin (0,5/1,33) = 22.1. Aldus is de brekingshoek van het licht in water in een hoek van 30 graden 22,1 graden.