Luce si muove come una serie di fronti d'onda paralleli, e una linea perpendicolare a questi fronti - chiamati un raggio - definisce il loro senso di movimento. A raggio incidente sull'interfaccia tra curve di due mezzi, o rifrange. Per calcolare l'angolo di rifrazione, si utilizza una relazione nota come legge di Snell, che richiede tre pezzi di informazioni. Il primo è l'angolo con cui il raggio incide il mezzo, chiamato l'angolo di incidenza. È inoltre necessario l'indice di rifrazione di ogni mezzo, che è derivato dalla velocità alla quale viaggia luce in quel mezzo.
Istruzioni
• Realizzare un diagramma di carta e matita per aiutarti a visualizzare il fenomeno della rifrazione quando la luce passa da un mezzo a altro..--per esempio, aria nell'acqua. Iniziate disegnando la superficie dell'acqua come una linea retta, utilizzando un righello e il raggio di luce come un'altra linea colpisce un angolo.
• Disegnare una linea, perpendicolare alla linea di acqua, che interseca il punto in cui il raggio di luce colpisce l'acqua. Questa linea, chiamata normale, dovrebbe estendersi su entrambi i lati dell'interfaccia aria/acqua.
• Scegliere un punto sul normale e fare un segno. Con un goniometro, tracciare una linea da quello Contrassegno perpendicolare al normale e che interseca il raggio di luce. Chiamare questa linea x. insieme con il normale (y) e la parte del raggio di luce dall'intersezione di x alla superficie dell'acqua (z), si forma un triangolo ad angolo retto.
• Misurare le lunghezze delle linee x e z con un righello. Secondo le leggi della trigonometria, il rapporto x / z determina il valore dell'angolo Ai. Si chiama il seno dell'angolo Ai..--che è scritto peccato Ai.
• Cercare l'indice di rifrazione per aria - probabilitaÁ..--e l'uno per l'acqua..--n(w)..--in una tabella. Poiché l'indice di rifrazione di un mezzo dipende la luce come veloce viaggia attraverso di essa, non è pratico per tentare di determinare sperimentalmente da soli. L'indice di rifrazione per aria è 1 e che per l'acqua è 1.33.
• Applicare la legge di Snell per trovare l'angolo di rifrazione del raggio di luce. Questa legge, prende il XVII secolo astronomo olandese Willebrord Snell, afferma che l'angolo di incidenza volte l'indice di rifrazione del mezzo da cui un raggio è uguale a passare l'angolo di rifrazione volte l'indice di rifrazione del mezzo in cui sta passando.
Nell'esempio di aria/acqua, questo è espresso matematicamente come: peccato Ai tempi probabilitaÁ = n(w) di volte sin R, dove R è l'angolo di rifrazione. Questo può essere semplificato perpeccato R = 0,752 x / z.
• Cercare il valore del peccato R in una tabella di trigonometria per trovare l'angolo di rifrazione.
Consigli & Avvertenze
- Luce rallenta in un mezzo più denso e si piega verso il normale. Quando si passa ad un mezzo meno densa, si piega nella direzione opposta. Se lo sfondo sembra spostato quando si vede attraverso un vetro di acqua, è perché i raggi di luce hanno piegato due volte prima di vederli.