Nakasalalay ang batas ni Snell ang batas ng repraksyon sapagkat mahuhulaan nito ang dami ng yumuko ng light ray. Ang batas ng repraksyon ay walang iba kundi ang baluktot ng isang ilaw na ilaw kapag ito ay naglalakbay sa pagitan ng dalawang magkakaibang daluyan tulad ng tubig o baso o hangin atbp (mula sa isang daluyan hanggang sa isa pang uri ng daluyan). Ang batas na ito ay nagbibigay ng ugnayan sa pagitan ng anggulo ng pangyayaring sinag (ilaw) at anggulo ng nailipat na sinag (ilaw) kapag nag-interface sila sa dalawang magkakaibang media. Ang batas ng hindi pangkaraniwang bagay ay maaaring sundin sa lahat ng mga uri ng mga materyales, bagay lalo na sa mga hibla ng fiber optic. Ang kinikilalang batas ni Willebrord Snell ng repraksyon noong 1621 at kalaunan ay pinangalanan ito bilang batas ni Snell. Maaari nitong kalkulahin ang bilis ng ilaw at repraktibo index kung ang materyal o ilaw na sinag interface sa dalawang magkakaibang medium sa pamamagitan ng isang linya ng hangganan. Inilalarawan ng artikulong ito ang kumpletong worksheet ng batas ng Snell.
Ano ang Batas ng Snell?
Kahulugan: Ang batas ni Snell ay tinawag din bilang batas ng repraksyon o Snell's Descartes. Ito ay tinukoy bilang ang ratio ng mga kasalanan ng anggulo ng insidente ng repraksyon na katumbas ng kapalit na ratio ng mga repraktibo na indeks o phase velocities kapag ang ilaw na sinag ay naglalakbay mula sa isang daluyan patungo sa isa pang uri ng daluyan. Ibinibigay nito ang ugnayan sa pagitan ng anggulo ng insidente at anggulo ng repraksyon kapag ang ilaw na sinag ay naglalakbay sa pagitan ng dalawang isotropic media. Gayundin, ang anggulo ng saklaw ng saklaw at ang anggulo ng repraksyon ay pare-pareho.
Formula ng Batas ng Snell
Ang pormula ng batas ni Snell ay,
Kasalanan α1 / Sine α2 = V1 / V2
o
Kasalanan α1 / Sine α2 = n2 / n1
o
Sin i / sine r = pare-pareho = c
Narito ang pare-pareho ay tumutukoy sa mga repraktibo na indeks ng dalawang daluyan
Kung saan α1 = anggulo ng saklaw ng saklaw
α2 = anggulo ng repraksyon
V1 at V2 = mga bilis ng yugto ng dalawang magkakaibang media
n1 at n2 = mga repraktibo na indeks ng dalawang magkakaibang media
Ang Equation ng Batas ng Snell
Ang equation na ito ay nagbibigay ng ugnayan sa pagitan ng anggulo ng saklaw at anggulo ng paghahatid katumbas ng repraktibo index ng bawat daluyan. Ibinigay ito bilang,
Nang walang α1 / Nang walang α2 = n2 / n1
Sinusukat ng 'α1' ang anggulo ng saklaw
Sinusukat ng 'α2' ang anggulo ng repraksyon
Sinusukat ng 'n1' ang repraktibo na index ng unang daluyan
Sinusukat ng 'n2' ang repraktibo na indeks ng pangalawang daluyan.
Paggaling
Talaga, Hango sa batas ni Snell ay nagmula sa prinsipyo ni Fermat. Ang prinsipyo ng Fermat ay tinukoy bilang ang ilaw na naglalakbay sa pinakamaikling landas na may kaunting oras. Isaalang-alang ang patuloy na ilaw na sinag ng paglalakbay mula sa isang daluyan patungo sa isa pang daluyan sa pamamagitan ng isang naibigay na normal na linya o linya ng hangganan tulad ng ipinakita sa pigura.
Patuloy na Banayad na Ray ng Batas ng Snell
Kapag ang sinag ng ilaw ay tumatawid sa linya ng hangganan ito ay repraktibo sa isang mas maliit o mas malaking anggulo. Ang mga anggulo ng insidente at repraksyon ay sinusukat na may paggalang sa normal na linya.
Alinsunod sa batas na ito, ang mga anggulong ito at repraktibo na mga indeks ay maaaring makuha mula sa sumusunod na formula.
Nang walang α1 / Nang walang α2 = n2 / n1
Ang bilis ng ilaw ay nakasalalay sa repraktibo index ng dalawang medium
Nang walang α1 / Nang walang α2 = V1 / V2
Kung saan ang 'α1' at 'α2' ay ang mga anggulo ng saklaw at reaksyon.
Ang 'n1' at 'n2' ang mga repraktibo na indeks ng una at pangalawang daluyan
Tinutukoy ng 'V1' at 'V2' ang bilis o bilis ng light ray.
Reaksyon
Batas ng repraksyon ng Snell nagaganap kapag nagbago ang bilis ng ilaw na sinag habang dumadaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pang daluyan. Ang batas na ito ay maaari ring tawaging batas ng muling pagbagsak ng Snell. Ito ay nangyayari kapag ang bilis ng ilaw ay nag-iiba habang naglalakbay sa pamamagitan ng dalawang magkakaibang medium.
Paglalakbay ng Liwanag sa Batas ng Snell
Isaalang-alang ang dalawang magkakaibang daluyan ng hangin at tubig. Kapag ang ilaw ay naglalakbay mula sa unang daluyan (hangin) patungo sa pangalawang daluyan (tubig), ang ilaw na ilaw ay repraktibo patungo o malayo mula sa interface (normal na linya). Ang anggulo ng repraksyon ay nakasalalay sa kamag-anak na repraktibo na indeks ng dalawang daluyan. Ang anggulo ng repraksyon ay mataas kapag ang ilaw na ilaw ay kumakalat na malayo sa normal. Kapag ang repraktibo na indeks ng pangalawang materyal ay mas mataas kaysa sa repraktibong indeks ng unang materyal, pagkatapos ang reprakturang sinag ay lumaganap patungo sa normal at ang anggulo ng repraksyon ay maliit. Nagbibigay ito ng kabuuang panloob na pagsasalamin.
Nangangahulugan iyon, kapag ang ilaw na sinag ay naglalakbay mula sa mas mababang daluyan hanggang sa mas mataas na daluyan, umikot ito patungo sa normal na patungkol sa interface. Ang repraktibo na indeks ng materyal ay nakasalalay sa haba ng haba ng daluyong. Kung ang haba ng haba ng daluyong, ang repraktibo na index ay magiging mababa. Ang reaktibong indeks ay maaaring iba-iba mula sa isang daluyan patungo sa isa pang daluyan. Halimbawa, vacuum = 1, air = 1.00029, tubig = 1.33, baso = 1.49, alkohol = 1.36, glycerine = 1.4729, brilyante = 2.419.
Ang bilis ng ilaw na sinag ay nagpapalaganap mula sa isang daluyan patungo sa iba pang mga daluyan na pagbabago at nakasalalay sa repraktibo na index ng materyal na ginamit. Kaya, ang repraksyon ng batas na ito ay maaaring matukoy ang bilis ng reprakturang sinag mula sa ibabaw ng interface. Sa wakas, napapanood na ang batas ng snell ng repraksyon ay maaaring mailapat sa anumang uri ng materyal o daluyan.
Halimbawa
Ang mga halimbawa ng batas ng Snell ay maaaring masunod sa mga hibla ng fiber optic, sa lahat ng mga bagay at materyales. Ginagamit ito sa sa mata mga aparato tulad ng eyeglass, camera, contact lens, at mga rainbows.
Ang pinakamahalagang halimbawa ay ang instrumento ng refractometer, na ginagamit upang makalkula ang repraktibo na index ng mga likido.
Ang teorya ng batas ng snell ay ginagamit sa mga system ng telecommunication at mga system ng paghahatid ng data na may mga server na may matulin na bilis.
Workshop ng Batas ng Snell
Hanapin ang anggulo ng saklaw, kung ang repraktibo na ray ay nasa 14 degree, ang repraktibo na indeks ay 1.2.
Angle ng repraksyon sine 1 = 14 degrees
Refractive index c = 1.2
Mula sa batas ng snell,
Kasalanan i / kasalanan r = c
Kasalanan i / kasalanan 14 = 1
Kasalanan i = 1.2 x kasalanan 14
Kasalanan i = 1.2 x 0.24 = 0.24
Samakatuwid i = 16.7 degree.
Hanapin ang repraktibo na indeks ng daluyan kung ang anggulo ng insidente ay 25 degree at ang anggulo ng repraksyon ay 32 degree
Nabigyan ng kasalanan i = 25 degree
Nang walang r = 32 degree
Patuloy na repraktibo index = c =?
Mula sa batas ni Snell,
Kasalanan i / kasalanan r = c
Kasalanan25 / sin32 = c
C = 0.4226
Hanapin ang anggulo ng repraksyon kung ang anggulo ng saklaw ay 45 degree, ang repraktibo na index ng sinag na pangyayari ay 1.00 at ang repraktibo na index ng reprakturang sinag ay 1.33
Nabigyan ng kasalanan α1 = 45 degree
n1 = 1.00
n2 = 1.33
Nang walang α2 =?
Mula sa batas ng snell,
n1 nang walang α1 = n2 nang walang α2
1 x kasalanan (45 degree) = 1.33 x kasalanan α2
0.707 = 1.33 x kasalanan α2
Nang walang α2 = 0.53
α2 = 32.1 degree
Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang ideya ng batas ng snell - kahulugan, pormula, equation, derivation, repraksyon, at worksheet. Narito ang isang katanungan para sa iyo, 'Ano ang mga pakinabang at kawalan ng batas ng bias ng Snell?'
