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
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Definizione di rifrazione
Cambiamento di velocità e direzione di un raggio luminoso passando tra mezzi diversi.
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Indice di rifrazione
Misura di quanto la luce rallenta in un mezzo rispetto al vuoto.
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Condizione per rifrazione senza deviazione angolare
Raggio luminoso incide perpendicolarmente sulla superficie di separazione.
