A lei de Snell

Snell's Law of Refraction é a lei científica da refracção da luz ou de outras ondas. Na óptica, a lei de Snell é sobre a velocidade da luz em diferentes meios de comunicação. A lei afirma que quando a luz passa através de diferentes materiais (por exemplo, do ar ao vidro) a proporção de pecados do ângulo de incidência (de entrada) e o ângulo de refracção (de saída) não se altera:

pecado θ 1 pecado θ 2 = v 1 v 2 = n 2 n 1 {\i1}}={\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}={\i1}{\i1}frac {\i}{\i}{\i}{\i}{\i}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}COPY0 {\displaystyle {\frac {\sin \theta _{1}}{\sin \theta _{2}}}={\frac {v_{1}}{v_{2}}}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}}

Com cada θ {\displaystyle \theta }como o ângulo medido a partir do normal do limite, v {\displaystyle v}{\displaystyle v} como a velocidade da luz no respectivo meio (as unidades SI são metros por segundo, ou m/s). n {\displaystyle n}n é o índice de refracção do meio.

O índice de refracção de um vácuo é 1 e a velocidade da luz num vácuo é c {\i1} {\displaystyle c}. Quando uma onda passa o material onde o índice de refracção é n, a velocidade da onda passa a ser c ndisplaystyle {c}{n}} {\displaystyle {\frac {c}{n}}}.

A lei de Snell pode ser provada pelo princípio de Fermat. O princípio de Fermat afirma que a luz viaja ao longo do caminho que leva menos tempo.

Refracção da luz na interface entre dois suportes de índices de refracção diferentes, com n2 > n1
Refracção da luz na interface entre dois suportes de índices de refracção diferentes, com n2 > n1

Um raio de luz atinge um prisma de vidro e é refractado
Um raio de luz atinge um prisma de vidro e é refractado

História

A ideia tem uma longa história. O problema teve a atenção de Hero de Alexandria, Ptolomeu, Ibn Sahl, e Huygens. Ibn Sahl descobriu de facto a lei da refracção. Em Traité de la Lumiere, 1678, Huygens mostrou como a lei dos pecados de Snell podia ser explicada pela, ou derivada da natureza ondulatória da luz.


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