▷ قانون سنيل (الصيغة)

ستجد في هذه المقالة شرح قانون سنيل. ستتمكن من رؤية ما يقوله قانون سنيل، وما هي صيغته، بالإضافة إلى ذلك، سيتم شرح جميع المفاهيم الفيزيائية المتعلقة بقانون سنيل لفهمه جيدًا.

ما هو قانون سنيل؟

قانون سنيل هو قانون فيزيائي يربط معامل الانكسار لوسائط مختلفة بزاوية السقوط وزاوية الانكسار. وهكذا، يتم استخدام قانون سنيل لحساب زاوية انكسار الضوء عندما يمر عبر سطح يفصل بين وسطين لهما مؤشرات انكسار مختلفة.

وبشكل أكثر دقة، ينص قانون سنيل على أن معامل انكسار الوسط الساقط مضروبًا في جيب زاوية السقوط يعادل معامل انكسار الوسط الانكساري مضروبًا في جيب زاوية الانكسار.

تم تسمية قانون سنيل على اسم الفيزيائي الهولندي ويليبرورد سنيل فان روين، الذي اكتشف صيغة قانون سنيل.

والجدير بالذكر أن قانون سنيل يُسمى أيضًا قانون سنيل-ديكارت .

صيغة قانون سنيل

ينص قانون سنيل على أن جيب زاوية سقوط شعاع ضوئي في وسط (θ ₁ ) مضروبًا في معامل انكساره (n ₁ ) يساوي جيب زاوية انكسار الوسط الذي ينكسر شعاع الضوء ( θ ₂ ) بمعامل انكساره (n ₂ ).

ولذلك، فإن صيغة قانون سنيل هي n ₁ · sin(θ ₁ )=n ₂ · sin (θ ₂ ).

$n_1\cdot \text{sin}(\theta_1)=n_2\cdot \text{sin}(\theta_2)$

ذهب:

$n_1$

هو معامل انكسار الوسط الذي يسقط فيه الضوء.
$\theta_1$

هي الزاوية التي يشكلها شعاع الضوء مع عمودي الوسط الذي يسقط عليه الضوء.
$n_2$

هو معامل انكسار الوسط الذي ينكسر فيه الضوء.
$\theta_2$

هي الزاوية التي يصنعها شعاع الضوء مع عمودي الوسط الذي ينكسر فيه الضوء.

وكذلك من المعادلة السابقة يمكننا أن نستنتج أن معاملات انكسار الوسطين ترتبط بسرعة أشعة الضوء في الوسط وبأطوالها الموجية. وبتعبير أدق فإن المعادلة التالية صحيحة:

$\cfrac{\text{sin}(\theta_1)}{\text{sin}(\theta_2)}=\cfrac{n_2}{n_1}=\cfrac{v_1}{v_2}=\cfrac{\ lambda_1}{\lambda_2}$

ذهب:

$\theta_i$

هي الزاوية التي يصنعها شعاع الضوء مع العمود العمودي للوسط i.
$n_i$

هو معامل الانكسار للوسط i.
$v_i$

هي سرعة شعاع الضوء في الوسط i .
$\lambda_i$

هو الطول الموجي لشعاع الضوء في الوسط i.

معامل الانكسار

منطقيًا، لتطبيق قانون سنيل، يجب أن تكون واضحًا بشأن مفهوم معامل الانكسار، لذلك سنرى أدناه مما يتكون هذا المعامل الفيزيائي.

معامل الانكسار للوسط هو القيمة التي تشير إلى مقدار انخفاض سرعة الإشعاع وطوله الموجي مقارنة بالفراغ عند دخوله إلى الوسط المذكور. وبالتالي، كلما ارتفع معامل الانكسار، فهذا يعني أنه كلما انخفضت سرعة الإشعاع وطوله الموجي في الوسط المدروس.

صيغة معامل الانكسار هي:

$n=\cfrac{c}{v}$

ذهب:

$n$

هو معامل الانكسار للوسط.
$c$

هي سرعة الضوء في الفراغ (3·10 ⁸ م/ث).
$v$

هي سرعة الضوء في الوسط الذي يتم فيه حساب معامل الانكسار.

يعتمد معامل انكسار الوسط على خصائص الوسط. يمكنكم الاطلاع على قيم معاملات الانكسار للوسائط الأكثر شيوعاً في الفيزياء بالضغط هنا:

➤ انظر: معامل الانكسار

انعكاس داخلي كامل

في الفيزياء، الزاوية الحرجة (أو الزاوية الحدية) هي الزاوية التي يتم الحصول عليها عن طريق حساب معكوس جيب حاصل القسمة بين معامل انكسار الوسط الذي يسقط فيه شعاع الضوء ومعامل انكسار الوسط الذي ينكسر فيه . .شعاع الضوء

$\text{sin}(\theta_c)=\cfrac{n_2}{n_1}$

$\displaystyle \theta_c=\text{arcsen}\left(\frac{n_2}{n_1}\right)$

ذهب:

$\theta_c$

هي الزاوية الحرجة.
$n_1$

هو معامل انكسار الوسط الذي يسقط عليه الضوء.
$n_2$

هو معامل انكسار الوسط الذي ينكسر فيه الضوء.

وهكذا، عندما تكون زاوية السقوط θ ₁ أكبر من الزاوية الحرجة، ينعكس شعاع الضوء بالكامل داخل الوسط الذي يسقط عليه. بمعنى آخر، إذا كانت زاوية السقوط θ ₁ أكبر من الزاوية الحرجة، فإن الضوء لا ينكسر بل ينعكس، وبالتالي، بدلاً من المرور إلى الوسط الآخر، يبقى في الداخل من نفس البيئة.

تسمى هذه الظاهرة الفيزيائية الانعكاس الداخلي الكلي وتحدث عندما تكون زاوية سقوط شعاع الضوء أكبر من الزاوية الحرجة، والتي يمكنك حسابها باستخدام الصيغة الموضحة أعلاه.

ما هو قانون سنيل؟

صيغة قانون سنيل

معامل الانكسار

انعكاس داخلي كامل

اترك تعليقا إلغاء الرد