חקר מודרך חוק סנל
מתוך ויקיפידיה

 

חוק סנל הוא חוק פיזיקלי העוסק בשבירה של קרניים במעבר בין שני תווכים בעלי מקדם שבירה שונה, כלומר תווכים בהם מהירות האור שונה. החוק קרוי על שם המתמטיקאי ההולנדי וילברורד סנל שגילה אותו בשנת 1626. אולם היו אחרים שגילו אותו לפניו. ההיסטוריון רושדי רשד טוען שניסוח של החוק אפשר למצוא בכתביו של איבן סאל משנת 984 לספירה. בנוסף לכך ידוע שתומאס הריוט, בן זמנו של סנל מאוקספורד גילה את החוק ב-1602 אולם, כמו סנל, מעולם לא פרסם את ממצאיו. דקארט, בזמן שהותו בליידן, ניסח את החוק לראשונה בעזרת סינוסים (ראו להלן) והוא מופיע בספרו "מאמר על המתודה" משנת 1637. מאוחר יותר האשים הויגנס (שקרא את מחברותיו של סנל) את דקארט בפלגיאט. בצרפת נקרא חוק סנל עד עצם היום הזה חוק דקארט או חוק סנל-דקארט.

החוק קובע כי: \;n_2\sin{\theta_2}=n_1\sin{\theta_1}\;

\;n_1\; - מקדם השבירה של התווך הראשון.
\;n_2\; - מקדם השבירה של התווך השני.
\;\theta_1\; - זווית הפגיעה.
\;\theta_2\; - זווית השבירה.

יש לשים לב שהזוויות נמדדות מהאנך לקו מפגש התווכים. לדוגמה, שימוש בחוק סנל מראה שאם קרן אור חודרת בזווית של 50 מעלות מהאנך למשטח, מהאוויר (שמקובל להניח בחישובים שמקדם השבירה שלו הוא 1) לתוך זכוכית (עם מקדם שבירה של 1.5) הרי שבתוך הזכוכית היא תתקדם בזווית של כ-30 מעלות לאנך. תופעה דומה ניתן לראות כשמביטים בכפית שנמצאת בכוס מים, ולמרות שידוע שצורתה ישרה, נראה שחלקה השקוע במים עקום ביחס לזה שבולט לאוויר.

חוק סנל שימושי מאוד, והוא עוזר לגלות זוויות רלוונטיות לחישובים ולפיתוחי מכשירים אופטיים המבוססים על עדשות.