Закон на Снелиус: Разлика между версии

редакция без резюме
Редакция без резюме
Редакция без резюме
[[Файл:Snells law2.svg|thumb|200px|Пречупване на лъч светлина на границата между две среди с различни [[Показател на пречупване|показатели на пречупване.]]]]
 
'''Законът на Снелиус''' описва [[пречупване]]то на светлината на границата между две прозрачни среди. Приложим е и за описване на пречупването на вълни от друго естество, например [[звук]]ови. Законът е открит в началото на [[XVII век]] от холандския математик [[Вилеброрд Снелиус]]<ref>Снелиус е латинизираната форма на първоначалната му фамилия – Снел</ref>. Малко по-късно е публикуван от [[Рене Декарт]].
 
Ъгълът на падане <math>\theta_{1}</math>на светлината върху повърхността е свързан с ъгъла на пречупване <math>\theta_{2}</math>чрез съотношението
Законът е открит в началото на [[XVII век]] от холандския математик [[Вилеброрд Снелиус]].<ref>Снелиус е латинизираната форма на първоначалната му фамилия – Снел</ref> Малко по-късно е публикуван от [[Рене Декарт]].
 
:<math>\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_2}{v_1} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{n_2}{n_1}</math>
Ъгълът на падане на светлината върху повърхността е свързан с ъгъла на пречупване чрез съотношението
</math>.
 
Тук <math>v_{1}</math>и <math>v_{2}</math>са скоростите на светлината съответно в първата и втората среда, <math>\lambda_{1}</math>и <math>\lambda_{2}</math>са дължините на вълните, а <math>n_1</math>и <math>n_2</math>са показателите на пречупване. Алтернативно може да бъде записан и във вида
:<math>\frac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2} = \frac{v_2}{v_1} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{n_2}{n_1}</math>
 
: <math>n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2</math>.
където <math>\theta</math> е ъгълът между нормалата и лъча, <math>v</math> е скоростта на светлината в съответната среда [m/s], <math>\lambda</math> е дължината на вълната в съответната среда, а <math>n</math> е показателят на пречупване на съответната среда. Алтернативно може да бъде записан така:
 
Отношението на скоростта на светлината в първата среда към скоростта на светлината във втората среда се нарича ''относителен коефициент на пречупване'' на втората среда спрямо първата.<ref>[http://physics-bg.org/au/052-g-optika.php Физика – Геометрична оптика, закони за пречупване и отражение на светлината]</ref>.
: <math>n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2</math>
 
Този закон следва от [[Принцип на Ферма|Принципапринципа на Ферма]] за най-краткото време, който от своя страна следва от разпространяването на светлината под формата на вълна.
Отношението на скоростта на светлината в първата среда към скоростта на светлината във втората среда се нарича ''относителен коефициент на пречупване'' на втората среда спрямо първата.<ref>[http://physics-bg.org/au/052-g-optika.php Физика – Геометрична оптика, закони за пречупване и отражение на светлината]</ref>
 
Този закон следва от [[Принцип на Ферма|Принципа на Ферма]] за най-краткото време, който от своя страна следва от разпространяването на светлината под формата на вълна.
 
Ако <math>n_1 \sin \theta_1 > n_2</math>, то става дума за [[пълно вътрешно отражение]] – отсъства пречупен лъч, а падащият лъч е напълно отразен от границата на средите.
 
Ще отбележим следните особености.
* В случай на [[Анизотропия|анизотропни]] среди (например кристали с ниска симетрия или механически деформирани твърди тела) пречупването се подчинява на някои по-сложни закони. При това е възможна зависимост на посоката на пречупения лъч не само от посоката на падащия, но и от неговата [[Поляризация (вълни)|поляризация]].
 
* В случай на [[Анизотропия|анизотропни]] среди (например кристали ссъс нискаслаба симетрия или механически деформирани твърди тела) пречупването се подчинява на някои по-сложни закони. При това е възможна зависимост на посоката на пречупения лъч не само от посоката на падащия, но и от неговата [[Поляризация (вълни)|поляризация]].
 
* Законът на Снелиус не описва съотношението на интензивността и поляризацията на лъчите. ЗатоваЗа саслучаи създаденикато този се прилагат по-детайлните [[формули на Френел]].
 
* Законът на Снелиус е добре определен за случая на [[геометрична оптика]], тоест за случаятогава, когато дължината на вълната е достатъчно малка, в сравнение с размера на пречупващата повърхност.
 
== Векторна формула ==
Нека <math>\scriptstyle \vec v_1</math> и <math>\scriptstyle\vec v_2</math> са ''лъчеви вектори'' на падащия и пречупения лъч, тоестт. е. вектори, указващи посоката на лъча и имащи дължини съответно <math>\scriptstyle |\vec v_1| = n_1</math> и <math>\scriptstyle |\vec v_2| = n_2</math>,. аНека <math>\scriptstyle \vec n</math> е едениченединичен нормален вектор k накъм пречупващата повърхност. Тогава е в сила формулата
 
: <math>\vec v_2 = \vec v_1 + \left(\sqrt{\frac{n_2^2-n_1^2}{(\vec v_1 \cdot \vec n)^2} +1} - 1 \right)(\vec v_1 \cdot \vec n)\vec n</math>.
 
== Бележки ==
14

редакции