Riflessione e rifrazione

Quando delle onde di tipo qualsiasi incidono su un ostacolo piano, rigenerano onde che si allontanano dall'ostacolo. Questo fenomeno chiamato riflessione. Si ha riflessione alla superficie di separazione tra due mezzi diversi (per esempio aria e vetro). Nella figura 1 vediamo un raggio luminoso che incide su una superficie levigata. L'angolo a1 tra il raggio incidente e la normale al piano (chiamato angolo di incidenza) uguale all'angolo a2 (chiamato angolo di riflessione). Questo fenomeno chiamato riflessione.

Il fenomeno della riflessione
Figura 1: Il fenomeno della riflessione

Un altro fenomeno della luce interessante quello della rifrazione. Se un fascio di luce incide sulla superficie di separazione di due mezzi diversi, parte dell'energia luminosa si riflette e parte entra nel secondo mezzo. Nella figura 2, vediamo un raggio di luce che incide su una superficie levigata di separazione tra aria e vetro. Il raggio che entra nel vetro chiamato raggio rifratto e l'angolo ar chiamato angolo di rifrazione.

Il fenomeno della rifrazione
Figura 2: Il fenomeno della rifrazione

L'angolo di rifrazione minore dell'angolo di incidenza. In altre parole il raggio viene deviato verso la normale. Se invece il raggio proviene dal vetro e la rifrazione ha luogo nell'aria, l'angolo di rifrazione maggiore dell'angolo di incidenza e il raggio rifratto si allontana dalla normale. L'angolo di rifrazione ar dipende dal rapporto tra le velocit delle onde nei due mezzi e dall'angolo di incidenza. Esso legato all'indice di rifrazione n1 del primo mezzo , a quello del secondo mezzo n2 e all'angolo d'incidenza a1 dalla relazione seguente

n1 * sin a1 = n2 * sin ar

La relazione precedente equivalente a questa:

sin a1 / sin ar = n2 / n1

Per semplificazione, si puo' usare l'indice di rifrazione relativo, calcolando direttamente n2/n1. Si ottiene cosi' questa relazione, anche conosciuta come legge di Snell:

sin a1 / sin a2 = n21