Snellov zakon ovisi o Zakon loma jer može predvidjeti količinu savijanja svjetlosne zrake. Zakon loma nije ništa drugo nego savijanje svjetlosne zrake kada putuje između dva različita medija poput vode ili stakla, zraka itd. (Od jednog medija do drugog tipa medija). Ovaj zakon daje vezu između kuta upadne zrake (svjetlosti) i kuta propuštene zrake (svjetlosti) kada se međusobno sučeljavaju na dva različita medija. Zakon fenomena može se promatrati u svim vrstama materijala, posebno u optičkim kabelima. Willebrord Snell priznati zakon loma 1621. godine, a kasnije ga je imenovao Snelllovim zakonom. Može izračunati brzinu svjetlosti i indeks loma kada materijal odn svjetlosna zraka sučelje na dva različita medija kroz graničnu crtu. Ovaj članak opisuje cjelokupni radni list Snellova zakona.
Što je Snell-ov zakon?
Definicija: Snellov zakon naziva se i zakonom loma ili Snellov Descartes. Definiran je kao omjer sinusa upadnog kuta loma jednak uzajamnom omjeru indeksa loma ili faznih brzina kada svjetlosna zraka putuje iz jednog u drugi medij. Daje odnos između upadnog kuta i loma loma kad zraka svjetlosti putuje između dva izotropna medija. Također, upadni kut zraka i kut loma je konstantan.
Snellova formula zakona
Formula Snellovog zakona je,
Sin α1 / sinus α2 = V1 / V2
ili
Sin α1 / sinus α2 = n2 / n1
ili
Sin i / sinus r = konstanta = c
Ovdje se konstanta odnosi na indekse loma dvaju medija
Gdje je α1 = upadni kut zraka
α2 = kut loma
V1 i V2 = fazne brzine dva različita medija
n1 i n2 = indeksi loma dva različita medija
Snellova jednadžba zakona
Ova jednadžba daje odnos između upadnog kuta i kuta prijenos jednak indeksu loma svakog medija. Daje se kao,
Bez α1 / Bez α2 = n2 / n1
Ovdje ‘α1’ mjeri upadni kut
‘Α2’ mjeri kut loma
‘N1’ mjeri indeks loma prvog medija
‘N2’ mjeri indeks loma drugog medija.
Izvođenje
U osnovi, Izvođenje Snellova zakona izveden je iz Fermatova načela. Fermatov princip definiran je kao svjetlost koja putuje najkraćim putem s malom količinom vremena. Uzmimo u obzir da konstantna svjetlosna zraka putuje iz jednog medija u drugi medij kroz zadanu normalnu liniju ili graničnu liniju kao što je prikazano na slici.
Stalna svjetlosna zraka Snellova zakona
Kad svjetlosna zraka prijeđe graničnu liniju, ona se lomi s manjim ili većim kutom. Kutovi pada i loma mjere se s obzirom na normalnu liniju.
Prema ovom zakonu, ovi kutovi i indeksi loma mogu se izvesti iz sljedeće formule.
Bez α1 / Bez α2 = n2 / n1
Brzina svjetlosti ovisi o indeksu loma dva medija
Bez α1 / Bez α2 = V1 / V2
Gdje su 'α1' i 'α2' kutovi pada i loma.
‘N1’ i ‘n2’ indeksi su loma prvog i drugog medija
‘V1’ i ‘V2’ određuju brzinu ili brzinu svjetlosne zrake.
Prelamanje
Snellov zakon loma odvija se kada se brzina svjetlosne zrake mijenja prilikom prelaska iz jednog u drugi medij. Ovaj se zakon također može nazvati Snellovim zakonom loma. To se događa kada se brzina svjetlosti razlikuje tijekom putovanja kroz dva različita medija.
Putovanje svjetlosti u Snell-ovom zakonu
Razmotrite dva različita medija zrak i voda. Kada svjetlost putuje iz prvog medija (zrak) u drugi (vodeni) medij, svjetlosna zraka se lomi prema ili od sučelja (normalne crte). Kut loma ovisi o relativnom indeksu loma dvaju medija. Kut loma je velik kad se svjetlosna zraka širi dalje od normale. Kada je indeks loma drugog materijala veći od indeksa loma prvog materijala, tada se lomljena zraka širi prema normali i kut loma je mali. To daje ukupni unutarnji odraz.
To znači da, kad zraka svjetlosti putuje iz nižeg u viši medij, ona se savija prema normali s obzirom na sučelje. Indeks loma materijala ovisi o valnoj duljini. Ako je valna duljina visoka, indeks loma bio bi nizak. Indeks loma može se mijenjati od jednog medija do drugog medija. Na primjer, vakuum = 1, zrak = 1.00029, voda = 1,33, staklo = 1,49, alkohol = 1,36, glicerin = 1,4729, dijamant = 2,419.
Brzina svjetlosne zrake širi se iz jednog u drugi medij i ovisi o indeksu loma upotrijebljenog materijala. Dakle, lom ovog zakona može odrediti brzinu prelomljene zrake s površine sučelja. Konačno, uočava se da se Snell-ov zakon loma može primijeniti na bilo koju vrstu materijala ili medija.
Primjer
Primjeri Snellovog zakona mogu se uglavnom promatrati u optičkim kabelima, u svim pitanjima i materijalima. Koristi se u optički uređaji poput naočala, fotoaparata, kontaktnih leća i duga.
Najvažniji primjer je instrument refraktometra koji se koristi za izračunavanje indeksa loma tekućina.
Teorija Snell-ovog zakona koristi se u telekomunikacijskim sustavima i sustavima za prijenos podataka s brzim poslužiteljima.
Snellov radni list za pravo
Nađite upadni kut, ako je lomljena zraka na 14 stupnjeva, indeks loma je 1,2.
Kut loma sinusa 1 = 14 stupnjeva
Indeks loma c = 1,2
Iz zakonitog zakona,
Sin i / sin r = c
Sin i / sin 14 = 1
Sin i = 1,2 x grijeh 14
Sin i = 1,2 x 0,24 = 0,24
Dakle, i = 16,7 stupnjeva.
Pronađite indeks loma medija ako je upadni kut 25 stupnjeva, a kut loma 32 stupnja
S obzirom na grijeh i = 25 stupnjeva
Bez r = 32 stupnja
Stalni indeks loma = c =?
Iz Snellova zakona,
Sin i / sin r = c
Sin25 / sin32 = c
C = 0,4226
Pronađite kut loma ako je upadni kut 45 stupnjeva, indeks loma upadne zrake 1,00 i indeks loma prelomljene zrake 1,33
S obzirom na sin α1 = 45 stupnjeva
n1 = 1,00
n2 = 1,33
Bez α2 =?
Iz zakonitog zakona,
n1 bez α1 = n2 bez α2
1 x grijeh (45 stupnjeva) = 1,33 x grijeh α2
0,707 = 1,33 x sin α2
Bez α2 = 0,53
α2 = 32,1 stupnjeva
Dakle, ovdje se radi o svemu pregled snell-ovog zakona - definicija, formula, jednadžba, izvođenje, lom i radni list. Evo pitanja za vas: 'Koje su prednosti i nedostaci Snellovog zakona loma?'
