Nello studio dell'ottica abbiamo visto che rifrazione è il nome dato al fenomeno che si verifica quando la luce, passando da un mezzo all'altro, subisce una variazione nella sua velocità di propagazione. Nello studio della rifrazione abbiamo visto le due leggi che governano questo fenomeno. La prima dice che il raggio incidente, la linea N, normale alla superficie di separazione nel punto di incidenza, e il raggio rifratto sono complanari, cioè sono sullo stesso piano.
La seconda legge della rifrazione, nota anche come legge di Snell-Descartes, afferma che, nella rifrazione, il prodotto dell'indice di rifrazione del medio (in cui il raggio si trova dal seno dell'angolo che questo raggio forma con la retta normale all'interfaccia nel punto di incidenza) è costante. In questo modo è possibile scrivere che:
Da notare che quando un raggio luminoso passa da un mezzo ad un altro meno rifrangente, il raggio luminoso si rifrange allontanandosi dalla normale retta perpendicolare alla superficie. Così si vede che, da un dato angolo di incidenza, non c'è più rifrazione. Questo angolo è chiamato
angolo limite o angolo critico.Calcolo dell'angolo limite
Secondo la figura sopra, l'applicazione della legge di Snell-Descartes alla situazione permette di calcolare il seno dell'angolo limite L attraverso la seguente relazione:
Poiché sin 90º = 1, abbiamo:
Secondo l'equazione di cui sopra, possiamo vedere che il seno dell'angolo limite è il quoziente tra l'indice di rifrazione del mezzo meno rifrangente per l'indice di rifrazione del mezzo più rifrangente, cioè:
Nella figura sottostante possiamo vedere che quando i > L, non c'è rifrazione. Quindi, i raggi sono tutti riflessi e il fenomeno è chiamato riflessione interna totale.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculo-angulo-limite.htm
