most, hogy szakértők vagyunk arról, hogy a fény miként törik át a levegőből a vízbe, kiterjeszthetjük azt, amit tudunk, bármely közegen áthaladó általános hullámokra. Mindaddig, amíg ismerjük a refrakció indexét, képesnek kell lennünk leírni azt az utat, amelyet egy hullám átvisz néhány bonyolult réteges struktúrán. (Lásd, hová megyünk itt? A Föld úgy tekinthető, mint egy nagy darab anyag, amely rétegekből áll, amelyeken keresztül a szeizmikus hullámok áthaladnak.,)

Snell-törvény írja le, a fénytörés, a hullám halad át a két anyag, amely továbbítja a hullám a különböző sebességek:

A szavak, a fenti képlet szerint, ha egy hullám halad az anyagi 1. anyagok 2, aránya a sines az a beesési szög, valamint fénytörés (θ1, valamint θ2) lesz egy állandó szám, s ez állandó száma egyenlő az arány az átviteli sebességek a két anyag (v1 v2), valamint a fordított arány az indexek, a fénytörés, a két anyag (n1, illetve n2).,

az alábbiakban bemutatjuk annak diagramját, hogy mit jelent ez a képlet grafikusan.

a fenti ábrán egy fénysugár halad a levegőből a vízbe. Θ1 beesési szöggel jut be a vízbe, és a normál (pontozott vonal) felé hajlik úgy, hogy a refrakció szöge θ2 legyen. A szögek szinuszainak aránya megegyezik a két anyag átviteli sebességének arányával (v1 és v2), valamint a törésmutatók inverz arányával.

Remélhetőleg ez csenget a laboratóriumi kísérletből, amit most tettünk!, Kísérletünkben két anyagunk levegő és víz volt, akárcsak a fenti ábrán. A levegő refrakciós indexe 1 (n1 = 1), A Víz refrakciós indexe 1, 33 (n2 = 1, 33).

Nitpicker Alert

Oké, valójában egy vákuumnak 1 fénytörési indexe van. A levegő szobahőmérsékleten, nyomás, páratartalom van egy index refrakció körülbelül 1.0003. Meg kell tervezni egy kísérleti beállítás egy kicsit nagyobb pontossággal, mint amit tettünk, hogy megoldja ezt az eltérést.,

Ez azt jelenti, hogy tudjuk használni Snell Törvény, valamint kiszámítható, hogy a szinusz, a beesési szög mellett sin(θ1) osztva a szinusz a szög a fénytörés sin(θ2) mindig egyenlő az arány a két indexek, fénytörés, 1.33/1. Ezt erősítettük meg kísérletünkben. Hurrá! A tudomány működik!

Ez azt is jelenti, hogy tudjuk, hogy a levegőn keresztüli fénysebesség aránya a vízen keresztüli fénysebességgel egyenlő 1, 33-mal.

kvíz magad!

a fény sebessége a levegőn keresztül 3 x 108 m / s. mi a fény sebessége a vízen keresztül?,

próbáld ki magad, majd kattints ide, hogy lásd a választ

válasz:

a fény sebessége a vízen keresztül körülbelül 2,26 x 10^8 m/s. ezt a választ úgy kaptam, hogy 3 x 10^8-ot osztottam 1,33-mal.