La Rifrazione

Filomena Di Stasio

Che cos’è la Rifrazione?

La Rifrazione è la deviazione subita da un raggio quando passa da un mezzo ad un altro nei quali la luce ha velocità diverse.

In ottica, la rifrazione avviene quando un’ onda luminosa passa da un mezzo con un determinato indice di rifrazione a un mezzo con un indice di rifrazione diverso.

L’indice di rifrazione è il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto (c) e la velocità della luce nel mezzo trasparente (v):

Quando un raggio passa da un mezzo con indice minore a quello maggiore, esso si avvicina verso la perpendicolare alla superficie di separazione

Quando un raggio passa da un mezzo con indice maggiore a quello minore, esso si allontana dalla perpendicolare alla superficie di separazione

Le proprietà della rifrazione sono descritte da due leggi:

1. Il raggio incidente, il raggio rifratto e la retta perpendicolare alla superficie di separazione dei due mezzi, nel punto di incidenza, appartengono allo stesso piano;

2. Il rapporto dei segmenti è costante ed è uguale al rapporto tra l’indice di rifrazione del secondo mezzo e quello del primo mezzo

𝑂𝑃 ′𝑂𝑄 ′

=𝑛2𝑛1

La legge di Snell descrive quando i raggi sono deviati nel passaggio da un mezzo ad un altro. Se il raggio proviene da una regione con indice di rifrazione n_1 ed entra in un mezzo ad indice n_2 gli angoli di incidenza i e di rifrazione r sono legati dall'espressione

Un’altra legge molto famosa esercitata sul fenomeno della Rifrazione è la legge di Snell

=

dove v_1 e v_2 sono le velocità nei mezzi.

Uno dei fenomeni più conosciuti e studiati del

fenomeno della rifrazione è l’iride o arcobaleno.

L'aspetto di un arcobaleno è provocato dalla dispersione ottica della luce solare che attraversa le gocce di pioggia. La luce viene prima rifratta quando entra nella superficie della goccia, riflessa sul retro della goccia e ancora rifratta uscendo dalla goccia. L'effetto complessivo è che la luce in arrivo viene riflessa in una larga gamma di angoli, con la luce più intensa riflessa con un angolo di 40°–42°. L'angolo dipende dal suo indice di rifrazione.