Ottica geometrica - 2

Sulla legge di riflessione e sulla legge di rifrazione

Un raggio di luce in aria ( $n = 1,00$ ) incide su di un bicchiere pieno d’acqua ( $n = 1,33$ ) ad un angolo $\theta_i = 30^{\circ}$ come mostrato in figura:

Calcola l’angolo di incidenza rispetto alla direzione normale
Calcola l’angolo di riflessione
Calcola l’angolo di rifrazione

Soluzione

L’angolo di incidenza del raggio rispetto alla direzione normale alla superficie rappresentata dalla linea tratteggiata nella figura sottostante è:

$\theta_i = 90^{\circ} - 30^{\circ} = 60^{\circ}$

Per la legge della riflessione, l’angolo di riflessione è uguale all’angolo di incidenza:

$\theta_r = \theta_i = 60^{\circ}$

Per calcolare l’angolo di rifrazione usiamo la legge di Snell:

$n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2$

Se per mezzo 1 si intende l’aria e per mezzo 2 l’acqua, l’angolo di rifrazione nell’acqua sarà:

$\theta = \sin^{-1}\bigg(\frac{n_1\sin\theta_2}{n_2}\bigg) = 40,6^{\circ}$