Định luật Snell

Định luật Snell liên hệ các góc tại mặt phân cách hai môi trường đẳng hướng: $n_a\sin {\theta }_a=n_b\sin {\theta }_b$. Các góc đều đo với pháp tuyến, còn là tỉ số tốc độ ánh sáng chân không với tốc độ trong vật liệu.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Giới thiệu tối ưu, tập lồi và hàm lồiToán cho AI
• Bản chất và sự truyền ánh sángVật lý 2
• Quang hình họcVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Gọi a là môi trường chứa tia tới, b là môi trường chứa tia khúc xạ. Tia tới, tia khúc xạ và pháp tuyến tại điểm tới đồng phẳng. Với các góc đo từ pháp tuyến, định luật có dạng:

$$\begin{array}{rl}{n}_a\sin {\theta }_a& =n_b\sin {\theta }_b,\\ \frac{\sin {\theta }_a}{\sin {\theta }_b}& =\frac{v_a}{v_b}.\end{array}$$

Dòng thứ hai dùng khi mẫu khác không. Với mặt phân cách đứng yên, giữ nguyên. Đi từ môi trường nhanh sang môi trường chậm làm tia tới xiên lệch gần pháp tuyến.

suy ra hệ thức này bằng cách dựng hai phần sau cùng một khoảng thời gian. Cũng có thể suy bằng nguyên lý Fermat về quang lộ dừng. Tính dừng không đồng nghĩa mọi hệ quang học đều có thời gian nhỏ nhất toàn cục.

Ví dụ

Tia tới xiên từ không khí vào nước lệch gần pháp tuyến hơn vì tốc độ ánh sáng trong nước nhỏ hơn. Tới vuông góc thì tia không đổi hướng.

Khi nào cần dùng?

Tính góc khúc xạ, đường tia qua nhiều mặt và điều kiện góc .

Câu hỏi ôn lại

Khi tia sóng đi từ môi trường nhanh sang môi trường chậm, góc khúc xạ tăng hay giảm so với góc tới?

Xem đáp án

Giảm. Tia sóng bị bẻ gãy lệch về phía pháp tuyến.

Thuật ngữ liên quan

• Chiết suất
• Sóng & pha

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 33, trang 1077–1101.