Snells lag
Den grundläggande lagen som reglerar brytning är Snells lag, som säger:
* n₁ sin θ₁ =n₂ sin θ₂
Där:
* n₁ och n₂ är brytningsindex för de två medierna (t.ex. luft och vatten)
* θ₁ är infallsvinkeln (vinkel mellan den inkommande ljusstrålen och det normala för ytan)
* θ₂ är brytningsvinkeln (vinkel mellan den brytade ljusstrålen och det normala)
Varför sinus?
* geometrisk relation: Sinfunktionen relaterar vinkeln på en triangel till dess sidor. I ramen för brytning beskriver sinusfunktionen förhållandet mellan den vinkelräta komponenten i ljusstrålens hastighet till den totala hastigheten i varje medium.
* Conservation of Energy: Snells lag härstammar från principen om bevarande av energi. Sinfunktionen säkerställer att ljusvågens energi förblir konstant när den övergår från ett medium till ett annat.
i enkla termer
Tänk på en lätt stråle som passerar från luft till vatten. Ljusstrålen böjs eftersom den bromsar ner i det tätare mediet (vatten). Sinfunktionen hjälper till att kvantifiera denna böjning genom att relatera incidensvinklarna och brytningen till de brytningsindexen för de två medierna.
Sammanfattningsvis
Sinfunktionen är avgörande för att förstå och beräkna ljusets brytning eftersom den matematiskt förbinder de involverade vinklarna, brytningsindexen för medierna och bevarande av energiprincipen.
