Qual é a lei de Snell?

Na física, a lei de Snell fornece a equação que descreve como a luz é refratada quando viaja de um meio para um diferente. Usando a equação da lei do Snell, o tamanho do ângulo que as curvas de luz podem ser determinadas. Para determinar o ângulo de refração, o ângulo inicial da luz e o índice de refração dos dois materiais devem ser conhecidos. Esse fenômeno é chamado de refração. A razão pela qual a flexão ocorre é porque as ondas viajam em velocidades diferentes em diferentes materiais. A luz é um exemplo de uma onda que é refratada quando se move através de diferentes meios.

Os ângulos iniciais e dobrados de um raio de luz são medidos com base na relação com o normal. O normal é uma linha reta que é perpendicular ou em ângulos retos, na superfície onde a luz entra no meio. O ângulo de incidência é o ângulo que a luz faz com a normal na superfície. O ângulo de refração é o ângulo em que a luz é refratada para ou longe do normal dentro do novo meio.

Por exemplo, um raio de luz está viajando através de um material com um índice de refração de x e entra em outro material com um índice de refração de Y. O ângulo de incidência é x e o ângulo de refração seria y. Usando as variáveis ​​dadas, a lei de Snell seria escrita como: x*seno (x) = y*seno (y). Para descobrir o ângulo de refração, a equação pode ser reescrita como seno (y) = x*seno (x)/y ou y = arcsin (x*seno (x)/y).

A densidade do meio dentro do qual a luz está viajando determinará a velocidade da luz. Se o raio de luz se mover para um meio mais denso, ele desacelerará, para que o raio se incline em direção ao normal. O dobrar em direção ao normal torna o ângulo de refração menor que o ângulo de incidência. Se a luz se mover para um menosse médio, ele acelera, fazendo com que se curva do normal e o ângulo de refração será maior que o ângulo de incidência.

Por exemplo, se um raio de luz viajar de ar para água e entra na água em um ângulo de 30 graus, podemos usar a lei de Snell para descobrir quanto a luz dobrará, ou y. O índice de refração do ar é 1 e, para a água, é 1,33. Usando a equação dada anteriormente, y = arcsin (1*seno (30)/1.33). seno (30) = 0,5, então y = arcsina (0,5/1,33) = 22.1. Assim, o ângulo de refração da luz que entra na água em um ângulo de 30 graus é de 22,1 graus.