Ένα ελαφρύ κύμα περνάει υπό γωνία μέσα από ένα κομμάτι γυαλιού στον αέρα. Τι συμβαίνει σε αυτό για το φυσιολογικό γιατί;
1. Διάθλαση:
* κάμψη φωτός: Το ελαφρύ κύμα θα λυγίσει καθώς εισέρχεται στον αέρα. Αυτή η κάμψη ονομάζεται διάθλαση .
* κατεύθυνση της κάμψης: Το φως θα λυγίσει * μακριά * από το κανονικό (η γραμμή κάθετη στην επιφάνεια του γυαλιού).
* Λόγος: Η ταχύτητα του φωτός είναι πιο αργή σε γυαλί παρά στον αέρα. Όταν το κύμα φωτός εισέρχεται στον αέρα, επιταχύνεται. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί την αλλαγή της κατεύθυνσης του κύματος, με αποτέλεσμα την κάμψη.
2. Ο νόμος του Snell:
* Μαθηματική σχέση: Η γωνία επίπτωσης (η γωνία μεταξύ του εισερχόμενου φωτός και του φυσιολογικού) και της γωνίας διάθλασης (η γωνία μεταξύ του διαθλασμένου φωτός και του φυσιολογικού) σχετίζονται με το νόμο του Snell:
* n₁ sin th₁ =n ₂ sin θ₂
* Πού:
* n₁ είναι ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού
* θ είναι η γωνία πρόσπτωσης
* n₂ είναι ο δείκτης διάθλασης του αέρα
* th₂ είναι η γωνία διάθλασης
3. Γιατί το φως λυγίζεται από το κανονικό:
* Ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού είναι υψηλότερος από αυτόν του αέρα. Αυτό σημαίνει ότι το φως ταξιδεύει πιο αργά σε γυαλί. Όταν το φως εισέρχεται σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο (αέρα), επιταχύνεται.
* Επειδή το φως κύμα ταξιδεύει υπό γωνία, το τμήμα του κύματος που εισέρχεται στον αέρα πρώτα επιταχύνεται πριν από το υπόλοιπο κύμα. Αυτό προκαλεί το κύμα προς τον άξονα, με αποτέλεσμα την κάμψη μακριά από το φυσιολογικό.
Συνοπτικά:
Όταν ένα ελαφρύ κύμα περνάει από το γυαλί στον αέρα υπό γωνία, θα διαθλάρει (κάμψη) μακριά από το φυσιολογικό λόγω της μεταβολής της ταχύτητας και των διαφορετικών διαθλαστικών δεικτών των δύο υλικών. Αυτή η κάμψη διέπεται από το νόμο του Snell.