Закон Снеллиуса описывает, как свет меняет направление при переходе из одной прозрачной среды в другую (например, из воздуха в воду) или наоборот. Здесь есть свои особенности, которые и характеризуют этот закон, так скажем по сути его и порождают!
-
Углы и нормаль:
-
Угол падения (θ₁) — угол между падающим лучом и нормалью (воображаемой линией, перпендикулярной поверхности в точке падения).
-
Угол преломления (θ₂) — угол между преломленным лучом и нормалью.
-
-
Показатель преломления (n):
Каждая среда имеет свой показатель преломления:-
Чем плотнее среда, тем больше n (например, вода: n ≈ 1.33, стекло: n ≈ 1.5).
-
Воздух имеет n ≈ 1.
-
-
Формула закона:
n1⋅sin(θ1)=n2⋅sin(θ2)n1⋅sin(θ1)=n2⋅sin(θ2)-
Если свет переходит в среду с большим n (например, из воздуха в воду), угол преломления уменьшается (луч приближается к нормали).
-
Если свет переходит в среду с меньшим n (например, из воды в воздух), угол преломления увеличивается (луч отклоняется от нормали).
-
-
Примеры из жизни:
-
Искривленная ложка в стакане — свет преломляется на границе воды и воздуха.
-
Миражи — результат преломления света в слоях воздуха с разной температурой.
-
-
Полное внутреннее отражение:
Если свет пытается выйти из плотной среды (с большим n) в менее плотную (с меньшим n), при угле падения больше критического угла, свет полностью отражается (используется в оптоволокне). -
Аналогия из жизни для легкого запоминания:
Представьте, что колесо машины попадает из асфальта (n₁) в песок (n₂ > n₁). Если одно колесо замедляется, машина поворачивает в сторону песка. Так и свет «поворачивает» к нормали в более плотной среде.
Итог: Закон Снеллиуса связывает углы и свойства сред, объясняя, почему свет меняет направление. Это основа для понимания линз, призм и даже радуги! 🌈