Jakie jest prawo Snella?

W fizyce prawo Snella podaje równanie opisujące, w jaki sposób światło jest załamane, gdy podróżuje z jednego medium do innego. Korzystając z równania prawa Snella, można określić rozmiar kąta, który zginał światło. Aby określić kąt załamania, należy znać początkowy kąt światła i wskaźnik załamania dwóch materiałów.

Gdy fale przechodzą od jednego rodzaju medium do drugiego, na przykład od powietrza na wodę zginają lub zmieniają kierunek. Zjawisko to nazywa się refrakcją. Powodem, dla którego nastąpi zginanie, jest to, że fale podróżują z różnymi prędkościami w różnych materiałach. Światło jest jednym z przykładów fali, która jest załamana, gdy przesuwa się przez różne media.

Początkowe i zgięte kąty promienia światła są mierzone w oparciu o związek z normą. Normalna jest linia prosta, która jest prostopadła lub pod kątem prostym, do powierzchni, na której światło wchodzi do medium. Kąt padania jest kątem, który wytwarza światło z normąl na powierzchni. Kąt refrakcji jest kątem, w którym światło jest załamane w kierunku lub z dala od normy w nowym medium.

Na przykład promień światła przejeżdża przez materiał z wskaźnikiem załamania x i wchodzi inny materiał z wskaźnikiem załamania Y. Kąt padania wynosi x, a kąt załamania wynosił y. Za pomocą podanych zmiennych prawo Snella zostało napisane jako: X*sinus (x) = y*sinus (y). Aby dowiedzieć się kąt refrakcji, równanie można przepisać jako sinus (y) = x*sinus (x)/y lub y = arcsin (x*sinus (x)/y).

Gęstość medium, w którym podróżuje światło, określi prędkość światła. Jeśli promień światła przesunie się w gęstsze medium, zwolni, więc promień zgięł się w kierunku normy. Zgięcie w kierunku normy sprawia, że ​​kąt refrakcji jest mniejszy niż kąt padania. Jeśli światło przesuwa się w mniej jaskinimedium SE, przyspiesza, powodując odchylenie się od normalnego, a kąt załamania będzie większy niż kąt padania.

Na przykład, jeśli promień światła przemieszcza się z powietrza do wody i wchodzi do wody pod kątem 30 stopni, możemy użyć prawa Snella, aby dowiedzieć się, ile światła się wygię, lub y. Wskaźnik załamania powietrza wynosi 1, a dla wody wynosi 1,33. Za pomocą podanego wcześniej równania y = arcsin (1*sinus (30)/1.33). Sinus (30) = 0,5, więc y = arcsin (0,5/1,33) = 22,1. Zatem kąt załamania światła wchodzących w wodę pod kątem 30 stopni wynosi 22,1 stopnia.