Định luật khúc xạ Snell–Descartes

Phát biểu

n₁·sin i = n₂·sin r — tia sáng khi đi từ môi trường chiết suất n₁ sang n₂ bị gãy khúc tại mặt phân cách, với i là góc tới và r là góc khúc xạ (đo từ pháp tuyến).

Vì sao đúng?

Hệ quả trực tiếp của nguyên lý Fermat: ánh sáng chọn đường đi sao cho thời gian truyền là tối tiểu. Vì tốc độ trong mỗi môi trường là c/n, "đường ngắn nhất về thời gian" không còn trùng với đường thẳng.

Khi đi từ môi trường kém khúc xạ sang môi trường khúc xạ hơn (n₂ > n₁), tia sáng lệch gần pháp tuyến. Ngược lại, nếu i lớn hơn một giá trị tới hạn arcsin(n₂/n₁), không có nghiệm r nào → phản xạ toàn phần, cơ chế làm việc của sợi quang.

Ứng dụng

Kính mắt, ống kính máy ảnh, kính hiển vi, kính viễn vọng, lăng kính tán sắc, sợi quang internet, kính áp tròng, laser surgery của mắt (LASIK).

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước