Prawo Snella zależy od prawo załamania, ponieważ może przewidzieć wielkość załamania promienia świetlnego. Prawo załamania to nic innego jak zginanie promienia światła, gdy przemieszcza się on między dwoma różnymi ośrodkami, takimi jak woda, szkło, powietrze itp. (Z jednego ośrodka do innego rodzaju ośrodka). To prawo określa zależność między kątem padającego promienia (światła) a kątem przepuszczanego promienia (światła), gdy stykają się one z dwoma różnymi mediami. Prawo zjawiska można zaobserwować we wszystkich rodzajach materiałów, szczególnie w kablach światłowodowych. Uznane prawo załamania światła Willebrorda Snella w 1621 roku, a później nazwał je prawem Snella. Potrafi obliczyć prędkość światła i współczynnik załamania światła, gdy materiał lub Jasny promień łączą się z dwoma różnymi mediami poprzez linię graniczną. W tym artykule opisano cały arkusz prawniczy Snella.
Co to jest prawo Snella?
Definicja: Prawo Snella jest również nazywane prawem załamania lub Kartezjuszem Snella. Jest definiowany jako stosunek sinusów kąta załamania padania równy odwrotności współczynnika załamania światła lub prędkości fazowych, gdy promień światła przemieszcza się z jednego ośrodka do innego rodzaju ośrodka. Podaje zależność między kątem padania a kątem załamania światła, gdy promień światła przemieszcza się między dwoma izotropowymi ośrodkami. Również kąt padania promienia i kąt załamania są stałe.
Wzór prawa Snella
Formuła prawa Snella jest następująca:
Sin α1 / sinus α2 = V1 / V2
lub
Sin α1 / sinus α2 = n2 / n1
lub
Sin i / sin r = stała = c
Tutaj stała odnosi się do współczynników załamania światła dwóch ośrodków
Gdzie α1 = kąt padania promienia
α2 = kąt załamania światła
V1 i V2 = prędkości fazowe dwóch różnych mediów
n1 i n2 = współczynniki załamania światła dwóch różnych ośrodków
Równanie prawa Snella
To równanie podaje zależność między kątem padania a kątem przenoszenie równy współczynnikowi załamania światła każdego ośrodka. Jest podany jako
Bez α1 / Bez α2 = n2 / n1
Tutaj „α1” mierzy kąt padania
„Α2” mierzy kąt załamania światła
„N1” mierzy współczynnik załamania światła pierwszego ośrodka
„N2” mierzy współczynnik załamania światła drugiego ośrodka.
Pochodzenie
Gruntownie, Wyprowadzenie prawa Snella pochodzi z zasady Fermata. Zasada Fermata definiuje się jako podróż światła po najkrótszej drodze w niewielkim czasie. Rozważ stały promień światła przemieszczający się z jednego ośrodka do drugiego przez określoną normalną linię lub linię graniczną, jak pokazano na rysunku.
Stały promień światła prawa Snella
Kiedy promień światła przecina linię graniczną, załamuje się pod mniejszym lub większym kątem. Kąty padania i załamania są mierzone w odniesieniu do normalnej linii.
Zgodnie z tym prawem te kąty i współczynniki załamania można wyprowadzić z następującego wzoru.
Bez α1 / Bez α2 = n2 / n1
Prędkość światła zależy od współczynnika załamania światła dwóch ośrodków
Bez α1 / Bez α2 = V1 / V2
Gdzie „α1” i „α2” to kąty padania i załamania światła.
„N1” i „n2” to współczynniki załamania światła pierwszego i drugiego ośrodka
„V1” i „V2” określają prędkość lub prędkość promienia świetlnego.
Refrakcja
Prawo załamania Snella ma miejsce, gdy prędkość promienia świetlnego zmienia się podczas przechodzenia z jednego ośrodka do drugiego. Prawo to można również nazwać prawem załamania Snella. Występuje, gdy prędkość światła zmienia się podczas podróży przez dwa różne media.
Podróżowanie światła w prawie Snella
Rozważ dwa różne media - powietrze i wodę. Kiedy światło przemieszcza się z pierwszego ośrodka (powietrza) do drugiego ośrodka (wody), promień światła jest załamywany w kierunku lub od interfejsu (linia normalna). Kąt załamania światła zależy od względnego współczynnika załamania światła obu ośrodków. Kąt załamania światła jest duży, gdy promień światła rozchodzi się od normalnej. Gdy współczynnik załamania drugiego materiału jest wyższy niż współczynnik załamania światła pierwszego materiału, wówczas załamany promień propaguje w kierunku normalnej, a kąt załamania jest mały. Daje to całkowite wewnętrzne odbicie.
Oznacza to, że kiedy promień światła przemieszcza się od ośrodka niższego do ośrodka wyższego, wygina się w kierunku normy względem granicy faz. Współczynnik załamania światła materiału zależy od długości fali. Jeśli długość fali jest wysoka, współczynnik załamania światła byłby niski. Współczynnik załamania światła można zmieniać w zależności od ośrodka. Na przykład podciśnienie = 1, powietrze = 100029, woda = 1,33, szkło = 1,49, alkohol = 1,36, gliceryna = 1,4729, diament = 2,419.
Prędkość promienia światła przenosi się z jednego ośrodka do innego ośrodka zmienia się i zależy od współczynnika załamania światła zastosowanego materiału. Zatem załamanie tego prawa może określać prędkość załamanego promienia z powierzchni interfejsu. Wreszcie można zauważyć, że prawo załamania światła Snella można zastosować do każdego rodzaju materiału lub ośrodka.
Przykład
Przykłady prawa Snella można najczęściej obserwować w kablach światłowodowych, we wszystkich sprawach i materiałach. Jest używany w optyczny urządzenia takie jak okulary, aparaty fotograficzne, soczewki kontaktowe i tęcze.
Najważniejszym przykładem jest refraktometr, który służy do obliczania współczynnika załamania światła cieczy.
Teoria prawa Snella jest stosowana w systemach telekomunikacyjnych i systemach transmisji danych z szybkimi serwerami.
Arkusz prawniczy Snella
Znajdź kąt padania, jeśli załamany promień ma 14 stopni, współczynnik załamania wynosi 1,2.
Kąt załamania sinus 1 = 14 stopni
Współczynnik załamania światła c = 1,2
Z prawa Snella,
Sin i / sin r = c
Sin i / sin 14 = 1
Sin i = 1,2 x sin 14
Sin i = 1,2 x 0,24 = 0,24
Stąd i = 16,7 stopnia.
Znajdź współczynnik załamania ośrodka, jeśli kąt padania wynosi 25 stopni, a kąt załamania wynosi 32 stopnie
Biorąc pod uwagę grzech i = 25 stopni
Bez r = 32 stopnie
Stały współczynnik załamania światła = c =?
Z prawa Snella,
Sin i / sin r = c
Sin25 / sin32 = c
C = 0,4226
Znajdź kąt załamania, jeśli kąt padania wynosi 45 stopni, współczynnik załamania padającego promienia wynosi 1,00, a współczynnik załamania promienia załamanego wynosi 1,33
Biorąc pod uwagę grzech α1 = 45 stopni
n1 = 1,00
n2 = 1,33
Bez α2 =?
Z prawa Snella,
n1 bez α1 = n2 bez α2
1 x sin (45 stopni) = 1,33 x sin α2
0,707 = 1,33 x sin α2
Bez α2 = 0,53
α2 = 32,1 stopnia
A więc o to chodzi przegląd prawa Snella - definicja, wzór, równanie, wyprowadzenie, załamanie i arkusz. Oto pytanie do Ciebie: „Jakie są zalety i wady prawa załamania światła Snella?”
