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La rifrazione della luce è un fenomeno che si verifica quando un raggio luminoso passa da un mezzo a un altro, modificando velocità e direzione. L'indice di rifrazione determina l'angolo di rifrazione secondo la legge di Snell, essenziale nella progettazione di strumenti ottici e nella comprensione della riflessione totale interna, fondamentale per le fibre ottiche.
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La rifrazione è il fenomeno fisico che si verifica quando un raggio di luce passa da un mezzo trasparente a un altro, subendo una variazione nella sua velocità e direzione
Velocità della luce nel vuoto e in altri mezzi
La velocità della luce nel vuoto è di circa 299.792.458 m/s, mentre in altri mezzi come l'acqua o il vetro è minore
Calcolo dell'indice di rifrazione
L'indice di rifrazione è una grandezza adimensionale che indica quanto la velocità della luce in un dato mezzo è inferiore rispetto a quella nel vuoto, calcolabile con la formula n = c/v
La legge di Snell, anche nota come legge della rifrazione, stabilisce che il prodotto dell'indice di rifrazione di un mezzo per il seno dell'angolo di incidenza è uguale al prodotto dell'indice di rifrazione del secondo mezzo per il seno dell'angolo di rifrazione
Il comportamento del raggio rifratto è determinato dall'indice di rifrazione dei mezzi coinvolti, con una deviazione verso o lontano dalla normale in base al passaggio da un mezzo meno rifrangente a uno più rifrangente o viceversa
Deviazione del raggio attraverso una lastra di vetro
La rifrazione attraverso una lastra di vetro comporta due cambiamenti di direzione, con un raggio emergente parallelo a quello incidente ma spostato lateralmente
Deviazione del raggio attraverso un prisma di vetro
Attraversando un prisma di vetro, il raggio subisce due deviazioni in direzione della base del prisma a causa delle facce inclinate
La riflessione totale interna si verifica quando un raggio di luce passa da un mezzo con indice di rifrazione maggiore a uno con indice minore e l'angolo di incidenza eccede l'angolo limite specifico per quella coppia di mezzi
La riflessione totale è alla base del funzionamento delle fibre ottiche, che trasmettono segnali luminosi su lunghe distanze con minime perdite
00
Definizione di rifrazione
Cambiamento di velocità e direzione di un raggio luminoso passando tra mezzi diversi.
01
Indice di rifrazione
Misura di quanto la luce rallenta in un mezzo rispetto al vuoto.
02
Condizione per rifrazione senza deviazione angolare
Raggio luminoso incide perpendicolarmente sulla superficie di separazione.
