La rifrazione

La legge di Snell: la luce rallenta e il raggio si piega

Quando la luce passa dall’aria all’acqua o al vetro cambia direzione: è la rifrazione. Il raggio rifratto si avvicina alla normale, perché nel mezzo più denso la luce è più lenta. La legge di Snell lega gli angoli agli indici di rifrazione dei due mezzi.

Angolo di rifrazione r —
sin i / sin r = n₂ / n₁ —
Velocità della luce nel mezzo —
Luce riflessa —
n₁ · sin i = n₂ · sin r
n = c / v

L’indice di rifrazione n di un mezzo dice quante volte la luce è più lenta che nel vuoto: n = c / v. Nell’acqua n = 1,33, e la luce fa circa 225 000 km al secondo invece di 300 000.

I pallini sono i fronti dell’onda, uno per ogni oscillazione: la frequenza non cambia, quindi nel mezzo più lento sono più vicini. Il fronte che entra per primo rallenta per primo, e il raggio ruota verso la normale. È la stessa ragione per cui una fila di soldati che entra nel fango cambia direzione.

Dalla legge di Snell n₁ sin i = n₂ sin r: il raggio perpendicolare (i = 0) non devia. Una parte della luce comunque si riflette, poca se il raggio arriva dritto, sempre di più se arriva radente: l’ultimo numero la calcola (formule di Fresnel).

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