Concetti chiave
* rifrazione: La flessione delle onde mentre passano da un mezzo all'altro. Questo è il modo principale in cui la direzione cambia.
* indice di rifrazione: Una misura di quanta luce rallenta in un mezzo rispetto alla sua velocità nel vuoto. Un indice di rifrazione più elevato significa una velocità più lenta e una maggiore flessione.
* Legge di Snell: Una formula matematica che descrive la relazione tra gli angoli di incidenza e rifrazione. Dichiara:n 1 sinθ 1 =n 2 sinθ 2 , Dove:
* n 1 e n 2 sono gli indici di rifrazione dei due media.
* θ 1 è l'angolo di incidenza (angolo tra l'onda in arrivo e la normale alla superficie).
* θ 2 è l'angolo di rifrazione (angolo tra l'onda rifratta e la normale).
Come cambia la direzione
1. Velocità di velocità: Quando un'onda elettromagnetica entra in un mezzo, la sua velocità diminuisce. L'entità di questa diminuzione dipende dall'indice di rifrazione del mezzo.
2. Piegamento: A causa del cambio di velocità, la direzione dell'onda cambia. Questa flessione si verifica al confine tra i due media.
3. Snell's Law in Action: La legge di Snell ci aiuta a prevedere l'angolo di rifrazione in base agli indici di rifrazione dei media e all'angolo di incidenza.
Considerazioni importanti
* Incidenza normale: Se l'onda colpisce il confine con un angolo di 90 gradi (incidenza normale), non vi è alcun cambiamento nella direzione. L'onda rallenta semplicemente.
* Riflessione interna totale: Se l'angolo di incidenza è maggiore di un angolo critico, l'onda viene completamente riflessa nel mezzo originale. Ciò si verifica quando la luce viaggia da un mezzo con un indice di rifrazione più elevato a un mezzo con un indice di rifrazione inferiore.
Esempio:
Prendi in considerazione la luce che passa dall'aria (n 1 ≈ 1) in acqua (n 2 ≈ 1.33).
* La luce in aria viaggia a una velocità più rapida che in acqua.
* Se la luce colpisce la superficie dell'acqua ad angolo, si piegherà verso il normale. L'angolo di rifrazione sarà inferiore all'angolo di incidenza.
Riepilogo
In sintesi, la direzione delle onde elettromagnetiche cambia quando entrano in un mezzo a causa della variazione della velocità causata dall'indice di rifrazione del mezzo. Questa flessione è descritta dalla legge di Snell e porta a fenomeni come la rifrazione e la riflessione interna totale.
