Snell's Law (Italiano)

Ora che siamo esperti su come la luce viene rifratta mentre passa dall’aria all’acqua, possiamo estendere ciò che sappiamo alle onde generalizzate che passano attraverso qualsiasi mezzo. Finché conosciamo l’indice di rifrazione, dovremmo essere in grado di descrivere il percorso che un’onda percorre attraverso alcune complicate strutture stratificate. (Vedere dove stiamo andando qui? La Terra può essere pensata come un grande pezzo di materiale costituito da strati attraverso i quali passano le onde sismiche.,)

la legge di Snell descrive la rifrazione di un’onda che passa attraverso due materiali che trasmettono l’onda a diverse velocità:

In parole, la formula di cui sopra dice che se un’onda passa da un materiale 1 materiale 2, il rapporto di sines gli angoli di incidenza e rifrazione (θ1 e θ2) sarà una costante del numero e questo numero costante è uguale al rapporto tra le velocità di trasmissione dei due materiali (v1 e v2) così come l’inverso del rapporto tra gli indici di rifrazione dei due materiali (n1 e n2).,

Un diagramma di ciò che questa formula significa graficamente è mostrato di seguito.

Nella figura sopra, un raggio di luce passa dall’aria all’acqua. Entra nell’acqua con un angolo di incidenza θ1 ed è piegato verso il normale (linea tratteggiata) in modo che l’angolo di rifrazione sia θ2. Il rapporto tra i seni degli angoli è uguale al rapporto tra le velocità di trasmissione dei due materiali (v1 e v2) e al rapporto inverso dei loro indici di rifrazione.

Speriamo che questo suona un campanello dall’esperimento di laboratorio che abbiamo appena fatto!, Nel nostro esperimento, i nostri due materiali erano aria e acqua proprio come nel diagramma sopra. L’aria ha un indice di rifrazione di 1 (n1 = 1) e l’acqua ha un indice di rifrazione di 1,33 (n2 = 1,33).

Ciò significa che possiamo usare la Legge di Snell e calcolare che il seno dell’angolo di incidenza sin(θ1) diviso per il seno dell’angolo di rifrazione sin(θ2) sarà sempre uguale al rapporto tra i due indici di rifrazione, 1.33 / 1. Questo è ciò che abbiamo confermato nel nostro esperimento. Evviva! La scienza funziona!

Questo significa anche che sappiamo che il rapporto tra la velocità della luce attraverso l’aria e la velocità della luce attraverso l’acqua è pari a 1,33.