شارك
الرئيسيةما هو قانون سنل في الفيزياء؟
ويدعى أيضاً قانون سنيل، وهو قانون خاص بعلم البصريات، يعبر عن العلاقة بين المسار الذي يسلكه شعاع الضوء الصادر في عبور السطح الفاصل بين مادتين مختلفتين ومعامل الانكسار الخاص بكل منهما، وذلك لحساب الزاوية الحرجة الخاصة بالانكسار.
من وضع قانون سنل؟
قام عالم الفلك والرياضيات الهولندي ويلبرورد سنيل (سنيليوس) بوضع هذا القانون في عام 1621، حيث درس ظاهرة انكسار وانعكاس الضوء بشكل منهجي ودقيق.
بماذا يفيد قانون سنل؟
يتنبأ قانون سنل بكيفية تغيير اتجاه الشعاع أثناء مروره من وسيط منفذ للضوء إلى آخر، أو عندما ينعكس عن السطح الواقع بين وسيطين، وذلك من أجل حساب الزاوية الحرجة وتأمين انعكاس داخلي كلي، يسمح بانكسار الضوء بشكل كامل داخل الوسط الأول دون خروجه للوسط الثاني.
كيف يفيد قانون سنل في تصميم ألياف الكابلات الضوئية؟
يتم حساب الانعكاس الداخلي الكلي في الألياف الضوئية، من أجل ضمان ورود الإشارة الضوئية بدون تشتت أو ضياع، إذ تستخدم ألياف شفافة ومرنة لنقل الضوء من طرف إلى آخر عن طريق تحويل الإشارة الكهربائية إلى ضوء يصدر من أحد طرفي الألياف الضوئية ويتم استقباله على الطرف الآخر وترجمة الإشارة الضوئية إلى كهربائية مجدداً، فيتم حساب الزاوية الحرجة بقانون سنل لكي ينعكس الضوء على حواف الليف الضوئي بشكل متتالٍ نحو الأمام إلى أن يصل نحو المستقبل بأمانة للإشارة الواردة.
ما هي رموز قانون سنل وكيف تتم كتابته رياضياً؟
يكتب قانون سنل رياضياً بالشكل التالي:
(n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂
حيث:
- n₁: معامل الانكسار للوسيط 1 (يصدر منه الشعاع).
- n₂: معامل الانكسار للوسيط 2 (ينتقل إليه الشعاع).
- θ₁: زاوية السقوط، أي الزاوية بين الناظم (الخط العمودي) على السطح الفاصل بين الوسطين والشعاع الوارد.
- θ₂: زاوية الانكسار، أي الزاوية بين الناظم المرسوم على السطح الفاصل والشعاع الذي ينتقل عبر الوسط الثاني.