Snells lov avhenger av loven av brytning fordi det kan forutsi mengden bøyning av lysstrålen. Brytingsloven er ikke annet enn bøyning av en lysstråle når den beveger seg mellom to forskjellige medier som vann eller glass eller luft osv. (Fra ett medium til en annen type medium). Denne loven gir forholdet mellom vinkelen på innfallende stråle (lys) og vinkel på overført stråle (lys) når de grensesnitt på de to forskjellige medier. Fenomenloven kan observeres i alle typer materialer, materie spesielt i fiberoptiske kabler. Willebrord Snells anerkjente brytningslov i 1621 og kalt den senere som Snells lov. Den kan beregne lysets hastighet og brytningsindeks når materialet eller lysstråle grensesnitt på to forskjellige medier gjennom en grenselinje. Denne artikkelen beskriver det komplette regnearket til Snell.
Hva er Snells lov?
Definisjon: Snells lov kalles også brytingsloven eller Snells Descartes. Det er definert som forholdet mellom siner og innfallets brytningsvinkel lik det gjensidige forholdet mellom brytningsindekser eller fasehastigheter når lysstrålen beveger seg fra ett medium til en annen type medium. Det gir forholdet mellom innfallsvinkelen og brytningsvinkelen når lysstrålen beveger seg mellom to isotrope medier. Også innfallsvinkelen og brytningsvinkelen er konstant.
Snells lovformel
Formelen til Snells lov er,
Sin α1/ Sine α2 = V1/V2
eller
Sin α1 / Sine α2 = n2/ n1
eller
Sin i / sinus r = konstant = c
Her refererer konstant til brytningsindeksene til to medier
Hvor α1 = innfallsvinkel stråle
α2 = brytningsvinkel
V1 og V2 = fasehastigheter for to forskjellige medier
n1 og n2 = brytningsindekser for to forskjellige medier
Snells lovligning
Denne ligningen gir forholdet mellom innfallsvinkelen og vinkelen på overføring lik brytningsindeksen til hvert medium. Det er gitt som,
Uten α1 / Uten α2 = n2 / n1
Her måler ‘α1’ innfallsvinkelen
‘Α2’ måler brytningsvinkelen
‘N1’ måler brytningsindeksen til det første mediet
‘N2’ måler brytningsindeksen til det andre mediet.
Derivasjon
I utgangspunktet, Snells lovavledning er avledet fra Fermats prinsipp. Fermats prinsipp er definert som lyset beveger seg på den korteste banen med en liten tid. Tenk på den konstante lysstrålen som beveger seg fra ett medium til et annet medium via en gitt normal linje eller grenselinje som vist på figuren.
Constant Light Ray of Snell's Law
Når lysstrålen krysser grenselinjen brytes den med en mindre eller større vinkel. Innfallsvinklene og brytningen måles i forhold til normallinjen.
I henhold til denne loven kan disse vinklene og brytningsindeksene utledes av følgende formel.
Uten α1 / Uten α2 = n2 / n1
Lysets hastighet avhenger av brytningsindeksen til to medier
Uten α1 / Uten α2 = V1 / V2
Der ‘α1’ og ‘α2’ er innfallsvinklene og brytningen.
'N1' og 'n2' er brytningsindeksene til det første og andre mediet
‘V1’ og ‘V2’ bestemmer lysstrålens hastighet eller hastighet.
Brytning
Snells lov om brytning finner sted når lysstrålens hastighet endres mens den går fra ett medium til et annet medium. Denne loven kan også kalles Snells lov om brytning. Det oppstår når lysets hastighet varierer mens du reiser gjennom de to forskjellige mediumene.
Travelling of Light in Snell’s Law
Tenk på de to forskjellige mediumene luft og vann. Når lyset beveger seg fra det første mediet (luft) til det andre (vann) mediet, brytes lysstrålen mot eller bort fra grensesnittet (normal linje). Brytningsvinkelen avhenger av den relative brytningsindeksen til de to mediumene. Brytningsvinkelen er høy når lysstrålen forplanter seg vekk fra det normale. Når brytningsindeksen til det andre materialet er høyere enn brytningsindeksen til det første materialet, forplanter seg den bryte strålen seg mot det normale og brytningsvinkelen er liten. Dette gir total intern refleksjon.
Det betyr at når lysstråle beveger seg fra lavere medium til høyere medium, bøyer det seg mot det normale med hensyn til grensesnittet. Brytningsindeksen til materialet avhenger av bølgelengden. Hvis bølgelengden er høy, vil brytningsindeksen være lav. Brytningsindeksen kan varieres fra ett medium til et annet medium. For eksempel, vakuum = 1, luft = 1.00029, vann = 1.33, glass = 1.49, alkohol = 1.36, glyserin = 1.4729, diamant = 2.419.
Lysstrålens hastighet forplanter seg fra et medium til et annet medium endres og avhenger av brytningsindeksen til materialet som brukes. Så, brytningen av denne loven kan bestemme hastigheten på den bryte strålen fra grensesnittflaten. Til slutt observeres det at snells lov om brytning kan brukes på alle typer materiale eller medium.
Eksempel
Snells loveksempler kan for det meste observeres i fiberoptiske kabler, i alle saker og materialer. Den brukes i optisk enheter som briller, kameraer, kontaktlinser og regnbuer.
Det viktigste eksemplet er refraktometerinstrumentet, som brukes til å beregne brytningsindeksen for væsker.
Teorien om snells lov brukes i telekommunikasjonssystemer og dataoverføringssystemer med høyhastighetsservere.
Snell’s Law Worksheet
Finn innfallsvinkelen. Hvis den brytede strålen er 14 grader, er brytningsindeksen 1,2.
Brytningsvinkel sinus 1 = 14 grader
Brytningsindeks c = 1.2
Fra snellens lov,
Sin i / sin r = c
Sin i / sin 14 = 1
Sin i = 1,2 x sin 14
Sin i = 1,2 x 0,24 = 0,24
Derfor er jeg = 16,7 grader.
Finn brytningsindeksen til mediet hvis innfallsvinkelen er 25 grader og brytningsvinkelen er 32 grader
Gitt synd i = 25 grader
Uten r = 32 grader
Konstant brytningsindeks = c =?
Fra Snells lov,
Sin i / sin r = c
Sin25 / sin32 = c
C = 0,4226
Finn brytningsvinkelen hvis innfallsvinkelen er 45 grader, brytningsindeksen for den innfallende strålen er 1,00 og brytningsindeksen for den brytede strålen er 1,33
Gitt synd α1 = 45 grader
n1 = 1,00
n2 = 1,33
Uten α2 =?
Fra snellens lov,
n1 uten α1 = n2 uten α2
1 x sin (45 grader) = 1,33 x sin α2
0,707 = 1,33 x sin α2
Uten α2 = 0,53
α2 = 32,1 grader
Dermed handler dette om en oversikt over snells lov - definisjon, formel, ligning, avledning, brytning og regneark. Her er et spørsmål til deg: 'Hva er fordelene og ulempene ved Snells lov om brytning?'
