Fizică Optică
Legile refractiei luminii Snell Descartes
Legile refracției luminii, cunoscute ca legile Snell-Descartes, descriu schimbarea direcției razelor la trecerea între două medii transparente. Prima lege spune că raza incidentă, normala și raza refractată sunt coplanare. A doua lege dă relația dintre unghiuri și indici de refracție.
Formularea legilor
- Legea I: Coplanaritatea Raza incidentă, normala la suprafață în punctul de incidență și raza refractată se află în același plan.
- Legea a II-a: Legea Snell n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂, unde n₁ și n₂ sunt indicii de refracție ai mediilor, iar θ₁ și θ₂ sunt unghiurile făcute de raze cu normala.
- Semnificația indicelui de refracție n = c / v, cu c = viteza luminii în vid (≈ 3 × 10^8 m/s) și v = viteza în mediu. n ≥ 1.
Exemplu numeric
- 1 Enunț Lumina trece din aer (n₁ = 1) în apă (n₂ = 1,33) cu unghiul de incidență θ₁ = 30°. Calculați unghiul de refracție θ₂.
- 2 Pasul 1: Aplicați legea Snell 1 × sin 30° = 1,33 × sin θ₂. sin 30° = 0,5.
- 3 Pasul 2: Calculați sin θ₂ sin θ₂ = 0,5 / 1,33 ≈ 0,376.
- 4 Pasul 3: Determinați θ₂ θ₂ = arcsin(0,376) ≈ 22,1°.
Memorați formula n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂ și verificați dacă unghiul de refracție este real (sin θ₂ ≤ 1).