عندما ينتقل شعاع ضوئي من وسط شفاف إلى وسط آخر - مثل الانتقال من الهواء إلى الماء أو الزجاج - تتغير سرعته، مما يتسبب في انحناء الموجة الضوئية. تُعرف هذه الظاهرة الفيزيائية باسم الانكسار. يصف قانون سنيل (Snell's Law) هذه العلاقة رياضياً، مما يسمح للفيزيائيين ومصممي العدسات ومهندسي الضوئيات بحساب مقدار انحناء الضوء بالضبط بناءً على الكثافة البصرية (معامل الانكسار) للمادتين.
معادلة قانون سنيل
n₁ × sin(θ₁) = n₂ × sin(θ₂)
حيث n₁ و n₂ هما معاملا الانكسار للوسطين، و θ₁ هي زاوية السقوط، و θ₂ هي زاوية الانكسار.
طريقة استخدام هذه الحاسبة
- حدد المتغير المفقود الذي تحتاج إلى حسابه (n₁ أو θ₁ أو n₂ أو θ₂).
- أدخل معامل الانكسار المعروف للوسط الأول (مثلاً، الفراغ = 1.0، الماء ≈ 1.33).
- أدخل زاوية السقوط (الزاوية التي يضرب بها الضوء الحد الفاصل، مقاسة من العمودي).
- أدخل الخصائص المقابلة للوسط الثاني.
- انقر على احسب لحل العلاقة المثلثية الدقيقة فوراً.
أسئلة شائعة (FAQ)
ما هو معامل الانكسار (n)؟
معامل الانكسار هو رقم بدون أبعاد يصف مدى سرعة انتقال الضوء عبر مادة معينة مقارنة بسرعة الضوء في فراغ مثالي. على سبيل المثال، يبلغ معامل انكسار الزجاج حوالي 1.5، مما يعني أن الضوء ينتقل أبطأ 1.5 مرة في الزجاج منه في الفضاء الخارجي.
ما هو الانعكاس الداخلي الكلي؟
عندما ينتقل الضوء من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة (مثل من الماء إلى الهواء)، تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط. إذا كانت زاوية السقوط كبيرة بما يكفي (تتجاوز "الزاوية الحرجة")، فلن يخترق الضوء الحد الفاصل على الإطلاق؛ بل ينعكس بالكامل مرة أخرى في الوسط الأكثر كثافة. هذا المبدأ هو كيفية نقل كابلات الإنترنت المصنوعة من الألياف الضوئية للبيانات عبر مسافات طويلة دون فقدان الضوء.