Refracció de la llum de l’aire a l’aigua

Un raig de llum passa de l’aire a l’aigua amb un angle d’incidència de $46^\circ$. Determineu l’angle de refracció. (Índex de refracció de l’aigua: $n = 1{,}33$)

L’angle de refracció està relacionat amb l’angle d’incidència mitjançant la llei de Snell: $$n_1 \cdot \sin \theta_1 = n_2 \cdot \sin \theta_2$$

On:

• $n_1 = 1{,}00$ (índex de refracció de l’aire),
• $n_2 = 1{,}33$ (índex de refracció de l’aigua),
• $\theta_1 = 46^\circ$ (angle d’incidència),
• $\theta_2$ és l’angle de refracció que volem trobar.

Substituïm les dades a la fórmula: $$\sin \theta_2 = \frac{n_1 \cdot \sin \theta_1}{n_2} = \frac{1{,}00 \cdot \sin 46^\circ}{1{,}33} = \frac{0{,}7193}{1{,}33} \approx 0{,}54$$

Finalment, calculem l’angle: $$\theta_2 = \sin^{-1}(0{,}54) \approx 33^\circ$$

Resposta:
L’angle de refracció és aproximadament de $33$º.