Come calcolare l'angolo limite

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

In questa guida vi spiegherò come calcolare l'angolo limite, spero che sarò il più chiaro possibile, per far si che il vostro risultato sia eccellente. Sono un geometra, è stata sempre una mia passione, fin da piccolo. Oggi condividerò con voi ciò che ho appreso in questi anni di studio. Non mi resta che augurarvi una buona lettura.

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Rifrazione totale

L'angolo limite deve costituire il punto in cui un fascio di una luce arriva (fibra ottica luminosa o altra fonte di illuminazione), termina quindi, infrangendosi sul materiale, e nel mezzo successivo, a questo punto, si ha finalmente una rifrazione detta "totale". Questa eventualità si può verificare se il secondo mezzo di rifrazione, sia di densità inferiore del primo. Un esempio semplice di due materiali, che rispondono a questo esempio, sono il vetro e anche l'aria, il raggio di luce potrà avere un incidenza, soltanto per angoli minori (angolo limite). Ogni luce proviene da una sorgente, sia quella di una torcia, che quella di una lampada, di una fibra ottica o LED. Comunque sia, la luce viene generata in maniera artificiale, eccetto quella solare. I raggi luminosi, il fascio di luce, proveniente da una sorgente, andranno a colpire una superficie di separazione. Ogni raggio potrà essere indicato con delle lettere "A" - "B" - "C" - "D".

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L'angolo limite

Come si può vedere dall'immagine, se guardiamo "A" e "B", cui si riferiscono, il primo e il secondo raggio di luce, dovreste notare una presenza di un raggio rifratto, e anche di un lieve raggio riflesso. Molto diversa invece le situazione del terzo raggio, ovvero "C". Se guardiamo con attenzione il grafico, possiamo notare che l'incidenza del raggio "C" è ben diversa, e il raggio rifratto, è radente al terreno, mentre il raggio "D" finisce all'interno della superficie primaria (vetro), senza generare rifrazione (aria). Questa differenza o limite, è quella che viene indicata con il termine di "angolo limite".

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Il raggio incidente

Se il raggio incidente, che noi chiameremo "RI", sia numericamente superiore alla misura dell'angolo limite, potremo notare, che il fenomeno di rifrazione del raggio, è nulla. Gli indici di rifrazione variano, a seconda di quali mezzi si usano per la rifrazione, come per esempio: acqua, aria, vetro, plastica ecc. Questo indice di rifrazione, viene calcolato applicando una formula: n= c/v, dove "n" indica l'indice, "c" la luce nel vuoto e "v", la velocità della stessa. Secondo la prima e la seconda legge di Snell si trae la formula per calcolare l'angolo limite. Considerati i due indici di rifrazione dei due materiali (vetro e aria) "n2" e "n1", qualora si superi l'angolo di 90° nella differenza tra raggio incidente e raggio limite, non sia avrà rifrazione. L'angolo critico sarà = a "n2/n1". Non mi resta che augurarvi un buon lavoro.

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