lumière se déplace comme une série de fronts d'ondes parallèles, et une ligne perpendiculaire à ces fronts - appelé un rayon - définit la direction de leur mouvement. Un rayon incident sur l'interface entre deux coudes de médias, ou réfracte. Pour calculer l'angle de réfraction, vous utilisez une relation connue comme la loi de Snell, qui nécessite trois éléments d'information. Le premier est l'angle auquel le rayon frappe le milieu, appelé l'angle d'incidence. Vous devez également l'indice de réfraction de chaque milieu, qui est dérivé de la vitesse à laquelle la lumière se déplace dans ce milieu.
Instructions
1 Faites un schéma papier-crayon pour vous aider à visualiser le phénomène de réfraction que la lumière passe d'un milieu à un autre - par exemple, l'air dans l'eau. Commencez par dessiner la surface de l'eau comme une ligne droite, en utilisant une règle, et le rayon de lumière comme une ligne frappant à un angle.
2 Tracez une ligne perpendiculaire à la ligne d'eau, qui coupe le point où le rayon de lumière frappe l'eau. Cette ligne, appelée la normale, devrait prolonger des deux côtés de l'interface air / eau.
3 Choisissez un point sur la normale et faire une marque. Utilisation d'un rapporteur, tracer une ligne de cette marque perpendiculaire à la normale et coupant le rayon lumineux. Appelez cette ligne x. Ensemble avec la normale (y) et la partie du rayon de lumière à partir de l'intersection de x à la surface de l'eau (z), il forme un triangle à angle droit.
4 Mesurer les longueurs des lignes x et z avec une règle. Selon les lois de la trigonométrie, le rapport x / z détermine la valeur de l'angle Ai. Il est appelé le sinus de l'angle Ai - qui est écrit le péché Ai.
5 Consulter l'indice de réfraction de l'air - n (a) - et l'un pour l'eau - n (w) - dans un tableau. Parce que l'indice de réfraction pour un milieu dépend de la lumière à quelle vitesse se déplace à travers elle, il est impossible d'essayer de déterminer expérimentalement vous. L'indice de réfraction de l'air est égal à 1 et que de l'eau est 1,33.
6 Appliquer la loi de Snell pour trouver l'angle de réfraction du rayon lumineux. Cette loi, qui porte le nom astronome hollandais du 17ème siècle Willebrord Snell, indique que l'angle de fois d'incidence de l'indice de réfraction du milieu à partir duquel un rayon de passe est égale à l'angle des temps de réfraction de l'indice de réfraction du milieu dans lequel il passe .
Dans l'exemple air / eau, ceci est exprimé mathématiquement comme: sin Ai fois n (a) = sin R n fois (w), où R est l'angle de réfraction. Ceci peut être simplifié
sin R = 0,752 x / z.
7 Recherchez la valeur du péché R dans une table de trigonométrie pour trouver l'angle de réfraction.
Conseils et avertissements
- Lumière ralentit dans un milieu plus dense et se penche vers la normale. Lors du passage à un milieu moins dense, il se plie dans le sens opposé. Si l'arrière-plan semble déplacé quand vous le voyez à travers un verre d'eau, il est parce que les rayons lumineux ont plié deux fois avant de les voir.