Snells Law คืออะไร?

ในวิชาฟิสิกส์กฎหมาย Snells ให้สมการที่อธิบายถึงวิธีการหักเหแสงเมื่อเดินทางจากสื่อหนึ่งไปยังที่แตกต่างกันการใช้สมการกฎหมายของ Snells ขนาดของมุมที่สามารถกำหนดมุมของแสงได้ในการกำหนดมุมของการหักเหต้องทราบมุมเริ่มต้นของแสงและดัชนีของการหักเหของวัสดุทั้งสอง

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่จากสื่อประเภทหนึ่งไปยังอีกชนิดหนึ่งจากอากาศสู่น้ำเช่นพวกมันงอหรือเปลี่ยนทิศทาง.ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการหักเหเหตุผลที่การดัดงอเกิดขึ้นเป็นเพราะคลื่นเดินทางด้วยความเร็วที่แตกต่างกันในวัสดุที่แตกต่างกันแสงเป็นตัวอย่างหนึ่งของคลื่นที่หักเหเมื่อเคลื่อนที่ผ่านสื่อที่แตกต่างกัน

มุมเริ่มต้นและงอของรังสีแสงจะถูกวัดตามความสัมพันธ์กับปกติปกติเป็นเส้นตรงที่ตั้งฉากหรือที่มุมขวาไปยังพื้นผิวที่แสงเข้าสู่สื่อมุมของอุบัติการณ์คือมุมที่แสงทำกับปกติบนพื้นผิวมุมของการหักเหคือมุมที่แสงถูกหักเหไปทางหรือห่างจากปกติภายในสื่อใหม่

ตัวอย่างเช่นรังสีของแสงกำลังเดินทางผ่านวัสดุที่มีดัชนีการหักเหของ X และเข้าสู่วัสดุอื่นด้วย ANดัชนีการหักเหของวายมุมของอุบัติการณ์คือ x และมุมของการหักเหจะเป็น yการใช้ตัวแปรที่กำหนดกฎหมาย Snells จะถูกเขียนเป็น: x*sine (x) ' y*sine (y)เพื่อค้นหามุมของการหักเหสามารถเขียนสมการใหม่เป็นไซน์ (y) ' x*ไซน์ (x)/y หรือ y ' arcsin (x*ไซน์ (x)/y)

ความหนาแน่นของสื่อภายในซึ่งแสงกำลังเดินทางจะกำหนดความเร็วของแสงหากรังสีแสงเคลื่อนที่เป็นสื่อกลางที่หนาแน่นมันจะช้าลงดังนั้นรังสีจะโค้งงอไปสู่ปกติการงอไปทางปกติทำให้มุมของการหักเหของแสงน้อยกว่ามุมของอุบัติการณ์หากแสงเคลื่อนที่เป็นสื่อกลางที่หนาแน่นน้อยลงมันจะเพิ่มความเร็วขึ้นทำให้มันงอให้ห่างจากปกติและมุมของการหักเหจะสูงกว่ามุมของอุบัติการณ์

ตัวอย่างเช่นถ้ารังสีของแสงเคลื่อนที่จากอากาศไปยังน้ำและเข้าสู่น้ำที่มุม 30 องศาเราสามารถใช้กฎหมาย Snells เพื่อค้นหาว่าแสงจะโค้งงอมากแค่ไหนหรือ yดัชนีการหักเหของอากาศคือ 1 และสำหรับน้ำคือ 1.33การใช้สมการที่ได้รับก่อนหน้านี้ y ' arcsin (1*ไซน์ (30) /1.33)Sine (30) ' 0.5 ดังนั้น y ' arcsin (0.5/1.33) ' 22.1ดังนั้นมุมของการหักเหของแสงที่เข้าสู่น้ำที่มุม 30 องศาคือ 22.1 องศา