Snelliusa likums

Snella refrakcijas likums ir zinātnisks likums par gaismas vai citu viļņu refrakciju. Optikā Snella likums attiecas uz gaismas ātrumu dažādās vidēs. Likums nosaka, ka, gaismai plūstot cauri dažādiem materiāliem (piemēram, no gaisa uz stiklu), krišanas (ienākošā) un refrakcijas (izejošā) leņķa sinusa attiecība nemainās:

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

Katrā θ {\displaystyle \theta}{\displaystyle \theta } ir leņķis, ko mēra no robežas normāles, v {\displaystyle v}{\displaystyle v} ir gaismas ātrums attiecīgajā vidē (SI vienības ir metri sekundē jeb m/s). n {\displaystyle n}n ir vides refrakcijas koeficients.

Vakuuma refrakcijas koeficients ir 1, un gaismas ātrums vakuumā ir c {\displaystyle c}{\displaystyle c} . Kad vilnis šķērso materiālu, kura refrakcijas koeficients ir n, viļņa ātrums kļūst c n {\displaystyle {\frac {c}{n}}}. {\displaystyle {\frac {c}{n}}}.

Snella likumu var pierādīt ar Fermā principu. Fermā princips nosaka, ka gaisma pārvietojas pa ceļu, kas aizņem vismazāk laika.

Gaismas stars, kas triecas pret stikla prizmu, tiek lauzts.Zoom
Gaismas stars, kas triecas pret stikla prizmu, tiek lauzts.

Gaismas lūzums saskarē starp divām vidēm ar dažādiem refrakcijas rādītājiem, kur n2 > n1Zoom
Gaismas lūzums saskarē starp divām vidēm ar dažādiem refrakcijas rādītājiem, kur n2 > n1

Vēsture

Šai idejai ir sena vēsture. Šai problēmai pievērsa uzmanību Aleksandrijas Hērods, Ptolemajs, Ibn Sahls un Hīgenss. Ibn Sahls faktiski atklāja refrakcijas likumu. Hīgenss 1678. gadā publicētajā darbā Traité de la Lumiere parādīja, kā Snella sinusa likumu var izskaidrot ar gaismas viļņveida dabu vai atvasināt no tās.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir Snella refrakcijas likums?


A: Snella refrakcijas likums ir zinātnisks likums par gaismas vai citu viļņu refrakciju. Optikā tas nosaka, ka, gaismai plūstot cauri dažādiem materiāliem, attiecība starp krišanas un refrakcijas leņķu sinusiem nemainās.

J: Kā var pierādīt Snella likumu?


A: Snella likumu var pierādīt, izmantojot Fermā principu, kas nosaka, ka gaisma pārvietojas pa ceļu, kas aizņem vismazāko laiku.

J: Kas ir Fermā princips?


A: Fermā princips nosaka, ka gaisma pārvietojas pa ceļu, kas aizņem vismazāk laika.

J: Kas ir n un v Snella likumā?


A: n ir vides refrakcijas koeficients, bet v ir gaismas ātrums attiecīgajā vidē (mēra metros sekundē).

J: Ko Snella likumā apzīmē c?


A: c ir gaismas ātrums vakuumā, kura refrakcijas indekss ir vienāds ar 1.

J: Kā aprēķināt ātrumu, kad vilnis iet caur materiālu ar refrakcijas rādītāju n?


A: Ātrums kļūst c/n, kad vilnis iet caur materiālu ar refrakcijas indeksu n.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3