maintenant que nous sommes experts sur la façon dont la lumière est réfractée lorsqu’elle passe de l’air à l’eau, nous pouvons étendre ce que nous savons aux ondes généralisées traversant n’importe quel milieu. Tant que nous connaissons l’indice de réfraction, nous devrions être en mesure de décrire le chemin qu’une onde emprunte à travers des structures en couches compliquées. (Voir où nous allons ici? La Terre peut être considérée comme un gros morceau de matériau constitué de couches à travers lesquelles passent les ondes sismiques.,)

la loi de Snell décrit la réfraction d’une onde passant à travers deux matériaux qui transmettent l’onde à des vitesses différentes:

En mots, la formule ci-dessus dit que si une onde passe du matériau 1 au matériau 2, le rapport des sinus des angles d’incidence et les vitesses de transmission des deux matériaux (V1 et V2) ainsi que le rapport inverse des indices de réfraction des deux matériaux (n1 et N2).,

un diagramme de ce que cette formule signifie graphiquement est montré ci-dessous.

Dans la figure ci-dessus, un rayon de lumière passe de l’air à l’eau. Il entre dans l’eau avec un angle d’incidence θ1 et est courbé vers la normale (ligne pointillée), de sorte que l’angle de réfraction est θ2. Le rapport des sinus des angles est égal au rapport des vitesses de transmission des deux matériaux (v1 et v2) et au rapport inverse de leurs indices de réfraction.

espérons que cela sonne une cloche de l’expérience de laboratoire que nous venons de faire!, Dans notre expérience, nos deux matériaux étaient l’air et l’eau tout comme dans le diagramme ci-dessus. L’Air a un indice de réfraction de 1 (n1 = 1) et de l’eau a un indice de réfraction de 1,33 (n2 = 1.33).

Nitpicker Alerte

Bon, effectivement, le vide a un indice de réfraction de 1. L’air à température ambiante, pression et humidité a un indice de réfraction d’environ 1,0003. Vous devrez concevoir une configuration expérimentale avec un peu plus de précision que ce que nous avons fait pour résoudre cet écart.,

Cela signifie que nous pouvons utiliser la Loi de Snell et calculer le sinus de l’angle d’incidence du péché(θ1) divisé par le sinus de l’angle de réfraction sin(θ2) sera toujours égal au rapport des deux indices de réfraction, 1.33/1. C’est ce que nous avons confirmé dans notre expérience. Yay!!! La Science fonctionne!

Cela signifie également que nous savons que le rapport de la vitesse de la lumière dans l’air à la vitesse de la lumière dans l’eau est égale à 1,33.

testez-Vous!

la vitesse de La lumière dans l’air est de 3 x 108 m/s. Quelle est la vitesse de la lumière à travers l’eau?,

essayez-le vous-même, puis cliquez ici pour voir ma réponse

réponse:

la vitesse de la lumière à travers l’eau est d’environ 2,26 x 10^8 m / s. j’ai obtenu cette réponse en divisant 3 x 10^8 par 1,33.