Por que um incidente de raio leve sobre a laje de vidro retangular imerso em qualquer meio surge paralelo a si mesmo?
Eis por que um incidente de raio leve em uma laje de vidro retangular imersa em qualquer meio surge paralelamente a si mesma:
Compreendendo os princípios *
Refração: Quando a luz passa de um meio para outro (como ar para vidro), sua velocidade muda. Essa mudança na velocidade faz com que o raio de luz se dobre, um fenômeno chamado refração. A quantidade de flexão depende do ângulo de incidência e dos índices de refração dos dois meios.
* Lei de Snell: Esta lei descreve a relação entre os ângulos de incidência e refração e os índices de refração dos dois meios:
* n₁sinθ₁ =n₂sinθ₂
onde:
* n₁ e n₂ são os índices de refração do primeiro e segundo meio, respectivamente.
* θ₁ é o ângulo de incidência.
* θ₂ é o ângulo de refração.
O cenário 1.
entrando na laje: Quando um raio de luz entra na laje de vidro de um meio diferente, ela se dobra em direção ao normal (uma linha imaginária perpendicular à superfície) devido ao maior índice de refração do vidro.
2.
viajando pela laje: O raio de luz continua viajando pelo vidro, mantendo um caminho reto (até encontrar a próxima interface).
3.
saindo da laje: Quando o raio de luz sai da laje de vidro e retorna ao meio original (ar, por exemplo), ele se afasta do normal. A quantidade de flexão é igual e oposta à flexão que ocorreu quando entrou na laje.
Por que paralelo? A chave é que os ângulos
de incidência e emergência são iguais , mas com sinais opostos. Aqui está o porquê:
*
Lei de Snell aplicada duas vezes: A lei de Snell se aplica aos pontos de entrada e saída. Como a laje de vidro é retangular, as duas superfícies são paralelas. Isso significa que as normais em ambas as superfícies são paralelas.
*
Reversão da flexão: A mudança de direção ao entrar na laje é revertida ao sair, resultando no raio de luz emergindo paralelo à sua direção original.
Nota importante: O raio emergente ficará paralelo ao raio incidente *somente se as duas superfícies da laje de vidro forem paralelas *. Se as superfícies não forem paralelas, o raio emergente não será paralelo ao raio incidente.
Deixe -me saber se você deseja explorar exemplos específicos ou um diagrama para ilustrar isso mais!