Cos'è rifrazione?

Rifrazione della Luce

La rifrazione è un fenomeno fisico che si verifica quando un'onda, come la luce, passa da un mezzo ad un altro con diversa densità o <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/indice%20di%20rifrazione">indice di rifrazione</a>. Questo cambiamento di mezzo provoca una variazione nella velocità dell'onda e, di conseguenza, una deviazione nella sua direzione di propagazione. In parole semplici, la rifrazione è la "piegatura" della luce quando passa da un materiale ad un altro.

Cause della Rifrazione:

La principale causa della rifrazione è la variazione della velocità della luce. La luce viaggia alla sua massima velocità nel vuoto (c). Quando entra in un mezzo materiale, interagisce con gli atomi del mezzo, rallentando la sua velocità. La misura di quanto la luce rallenta in un mezzo è determinata dal suo indice di rifrazione. Più alto è l'indice di rifrazione, più la luce rallenta e maggiore è la deviazione.

Legge di Snell (o Legge della Rifrazione):

La <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/legge%20di%20Snell">Legge di Snell</a> descrive matematicamente la relazione tra gli angoli di incidenza (θ₁) e di rifrazione (θ₂) e gli indici di rifrazione dei due mezzi (n₁ e n₂):

n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂)

Dove:

• n₁ = Indice di rifrazione del primo mezzo.
• θ₁ = Angolo di incidenza (l'angolo tra il raggio incidente e la normale alla superficie).
• n₂ = Indice di rifrazione del secondo mezzo.
• θ₂ = Angolo di rifrazione (l'angolo tra il raggio rifratto e la normale alla superficie).

Angolo di Incidenza e Angolo di Rifrazione:

• Se la luce passa da un mezzo con indice di rifrazione inferiore a uno con indice di rifrazione superiore (es. aria a vetro), si piega verso la normale.
• Se la luce passa da un mezzo con indice di rifrazione superiore a uno con indice di rifrazione inferiore (es. vetro ad aria), si piega lontano dalla normale.

Esempi di Rifrazione:

• Un cucchiaio che sembra piegato in un bicchiere d'acqua.
• La formazione di un arcobaleno (dovuta alla rifrazione e alla riflessione della luce solare all'interno delle gocce d'acqua).
• Le lenti degli occhiali e delle lenti a contatto, che sfruttano la rifrazione per correggere i difetti della vista.
• La distorsione visiva che si verifica quando si guarda attraverso l'acqua.
• Il fenomeno del miraggio, dovuto alla rifrazione della luce attraverso strati d'aria a temperature diverse.

Rifrazione Totale Interna:

Se la luce tenta di passare da un mezzo con indice di rifrazione elevato ad uno con indice di rifrazione inferiore e l'angolo di incidenza supera un certo valore, chiamato <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/angolo%20critico">angolo critico</a>, si verifica la rifrazione totale interna. In questo caso, tutta la luce viene riflessa internamente al mezzo e non esce. Questo principio è alla base del funzionamento delle fibre ottiche.