La rifrazione della luce
La rifrazione è la deviazione della direzione di propagazione di un raggio luminoso ( onde ) quando passa da un mezzo trasparente a un altro mezzo con diversa densità.
Nota. Nell'ottica geometrica si considera il raggio di luce come una retta anziché un'onda. E' soltanto un'ipotesi per semplificare lo studio della luce. Non incide sullo studio dei macro fenomeni luminosi.
Cos'è la rifrazione?
Quando il raggio incontra la superficie che separa un mezzo trasparente dall'altro, il raggio modifica la propria direzione.
Insieme alla riflessione, la rifrazione è uno dei principali fenomeni della fisica sulla propagazione delle onde ( meccanica ondulatoria ).
La differenza tra rifrazione e riflessione
La rifrazione e la riflessione sono due cambiamenti della direzione di un'onda luminosa.
Possono verificarsi contemporaneamente se il mezzo di ingresso è sia riflettente che trasparente ( es. un vetro ). L'uno non esclude l'altro.
Una parte della luce viene riflessa in direzione opposta. Un'altra parte, invece, viene rifratta e devia la propria direzione di propagazione.
E se la superficie è completamente riflettente?
Se la superficie è completamente riflettente ( es. uno specchio ) si verifica soltanto la riflessione.
In questo caso, la rifrazione della luce non ha luogo.
Quali sono gli angoli di rifrazione e di riflessione?
Gli angoli di rifrazione e di riflessione del raggio luminoso si misurano prendendo come riferimento la retta perpendicolare alla superficie del mezzo.
Perché si verifica la rifrazione?
La rifrazione si verifica perché muta la velocità di propagazione della luce quando il raggio passa da un mezzo a un altro con densità differente.
Se il mezzo in cui entra il raggio ha maggiore densità rispetto al precedente ( es. da aria ad acqua ) allora il raggio devia e si avvicina alla perpendicolare della superficie.
Se il mezzo in cui entra il raggio ha minore densità rispetto al precedente ( es. da acqua ad aria ) allora il raggio si avvicina alla superficie di separazione.
Indice di rifrazione assoluto
L'indice di rifrazione assoluto è il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto ( c ) e la velocità della luce in un mezzo ( v ).
Per mezzo si può intendere la materia, un gas, un liquido o una sostanza.
La legge di rifrazione
Secondo la legge della rifrazione delle onde, l'angolo di incidenza ( i ) e l'angolo di rifrazione ( f ) del raggio luminoso sono in relazione all'indice di rifrazione assoluto dei due mezzi.
Nota. Come corollario posso anche affermare che il rapporto degli indici di rifrazione di due mezzi sono uguali al rapporto tra l'indice di rifrazione e l'indice di incidenza.
