Закон Снеллиуса

Закон преломления Снелла - это научный закон преломления света или других волн. В оптике закон Снелла касается скорости света в различных средах. Закон гласит, что при прохождении света через различные материалы (например, из воздуха в стекло) соотношение синусов угла падения (входящего) и угла преломления (исходящего) не меняется:

грех θ 1 грех θ 2 = v 1 v 2 = n 2 n 1 {\displaystyle {\frac {\sin {\sin \theta _{1}}{\frac \theta _{2}}={\frac {v_{1}}{v_{2}}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}} {\displaystyle {\frac {\sin \theta _{1}}{\sin \theta _{2}}}={\frac {v_{1}}{v_{2}}}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}}

С каждым θ {\displaystyle \theta }{\displaystyle \theta } в качестве угла, измеряемого от нормали границы, v {\displaystyle v}{\displaystyle v} в качестве скорости света в соответствующей среде (единицы СИ - метры в секунду, или м/с). n {\displaystyle n}n - показатель преломления среды.

Индекс преломления в вакууме - 1, а скорость света в вакууме - c {\displaystyle c}{\displaystyle c} . При прохождении волны через материал, где показатель преломления равен n, скорость волны становится c n {\displaystyle {\frac {c}{n}}. {\displaystyle {\frac {c}{n}}}.

Закон Снелла может быть доказан по принципу Фермата. Принцип Фермата гласит, что свет движется по пути, который занимает меньше всего времени.

Преломление света на границе раздела между двумя средами с различными показателями преломления, с n2 > n1Zoom
Преломление света на границе раздела между двумя средами с различными показателями преломления, с n2 > n1

Луч света попадает в стеклянную призму и преломляется.Zoom
Луч света попадает в стеклянную призму и преломляется.

История

У этой идеи долгая история. Проблема привлекла внимание Героя Александрии, Птолемея, Ибн Сахла и Гюйгенса. Ибн Сахл на самом деле открыл закон преломления. В Traité de la Lumiere, 1678, Гюйгенс показал, как закон синусов Снелла может быть объяснен или выведен из волновой природы света.

Вопросы и ответы

В: Что такое закон преломления Снелла?


О: Закон преломления Снелла - это научный закон преломления света или других волн. В оптике он гласит, что когда свет проходит через различные материалы, соотношение между синусами углов падения и преломления не меняется.

В: Как можно доказать закон Снелла?


О: Закон Снелла можно доказать с помощью принципа Ферма, который гласит, что свет проходит по пути, занимающему наименьшее время.

В: Что такое принцип Ферма?


О: Принцип Фермата гласит, что свет движется по пути, который занимает наименьшее время.

В: Что такое n и v в законе Снелла?


О: n - это показатель преломления среды, а v - скорость света в этой среде (измеряется в метрах в секунду).

В: Что означает c в законе Снелла?


О: c представляет собой скорость света в вакууме, показатель преломления которого равен 1.

В: Как Вы рассчитываете скорость, когда волна проходит через материал с показателем преломления n?


О: Скорость становится равной c/n, когда волна проходит через материал с показателем преломления n.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3