Snells lag
Snells brytningslag är den vetenskapliga lagen om ljusets eller andra vågors brytning. Inom optiken handlar Snells lag om ljusets hastighet i olika medier. Lagen säger att när ljus passerar genom olika material (till exempel från luft till glas) ändras inte förhållandet mellan sinus av infallsvinkeln (inkommande) och brytningsvinkeln (utgående):
sin θ 1 sin θ 2 = v 1 v 2 = n 2 n 1 {\displaystyle {\frac {\sin \theta _{1}}}{\sin \theta _{2}}}={\frac {v_{1}}}{v_{2}}}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}} 
Med θ {\displaystyle \theta }
som den vinkel som mäts från gränsens normal, v {\displaystyle v}
som ljusets hastighet i respektive medium (SI-enheterna är meter per sekund, eller m/s), n {\displaystyle n}
som mediets brytningsindex.
Brytningsindexet i vakuum är 1 och ljusets hastighet i vakuum är c {\displaystyle c}
. När en våg passerar ett material där brytningsindexet är n blir vågens hastighet c n {\displaystyle {\frac {c}{n}}}} 
.
Snells lag kan bevisas med Fermats princip. Fermats princip säger att ljuset färdas längs den väg som tar minst tid.
En ljusstråle träffar ett glasprisma och bryts.
Ljusets brytning vid gränssnittet mellan två medier med olika brytningsindex, med n2 > n1.
Historia
Idén har en lång historia. Problemet uppmärksammades av Hero av Alexandria, Ptolemaios, Ibn Sahl och Huygens. Ibn Sahl upptäckte faktiskt lagen om brytning. I Traité de la Lumiere, 1678, visade Huygens hur Snells lag om sinus kunde förklaras med, eller härledas från, ljusets vågnatur.
Frågor och svar
F: Vad är Snells brytningslag?
S: Snells brytningslag är den vetenskapliga lagen om brytning av ljus eller andra vågor. Inom optiken säger den att när ljus passerar genom olika material ändras inte förhållandet mellan sinus av infalls- och brytningsvinklarna.
F: Hur kan Snells lag bevisas?
S: Snells lag kan bevisas med hjälp av Fermats princip, som säger att ljuset färdas längs den väg som tar minst tid.
F: Vad är Fermats princip?
S: Fermats princip säger att ljuset färdas längs en väg som tar minst tid.
F: Vad är n och v i Snells lag?
Svar: n är brytningsindexet för ett medium och v är ljusets hastighet i respektive medium (mätt i meter per sekund).
Fråga: Vad står c för i Snells lag?
S: c representerar ljusets hastighet i ett vakuum, som har ett brytningsindex som är lika med 1.
Fråga: Hur beräknar man hastigheten när en våg passerar genom ett material med brytningsindex n?
S: Hastigheten blir c/n när en våg passerar genom ett material med brytningsindex n.
