Tidak diberi dalam peperiksaan, hafal.
Kegunaannya
Refractive index (Snell's law) digunakan dalam Cahaya dan Optik (Fizik SPM Tingkatan 4). Kekalkan unit SI dalam setiap baris kerja. Cahaya dan Optik
Simbol dan unit SI
| Simbol | Maksud | Unit SI |
|---|---|---|
| n | indeks biasan (tanpa unit, nisbah) | , |
| i | sudut tuju | ° |
| r | sudut biasan | ° |
Penyusunan semula
sin i = n sin rsin r = sin i / n
Contoh penyelesaian
Perangkap biasa
Memahami hukum Snell
Hukum Snell, n = sin i / sin r, memberi indeks biasan sesuatu medium daripada sudut yang dibentuk sinar apabila melintasi sempadan. n ialah indeks biasan, satu nisbah tulen tanpa unit. i ialah sudut tuju dan r ialah sudut biasan, kedua-duanya diukur dalam darjah (°) dari normal, garis serenjang dengan permukaan.
Medium optik lebih tumpat membiaskan cahaya lebih banyak, memberi n lebih besar. Kerana sinar membias menuju normal apabila memasuki medium lebih tumpat, r lebih kecil daripada i di situ, jadi sin i / sin r lebih besar daripada 1.
Susun semula untuk mencari sudut: sin i = n sin r atau sin r = sin i / n. Ambil sinus songsang pada akhirnya untuk mendapatkan semula sudut itu sendiri.
Contoh berkira, langkah demi langkah
Suatu sinar cahaya bergerak dari udara ke dalam air berindeks biasan n = 1.33, mengenai permukaan pada sudut tuju i = 45°. Cari sudut biasan r.
Susun semula hukum Snell untuk menjadikan sin r subjek:
sin r = sin i / n = sin 45° / 1.33 = 0.707 / 1.33 = 0.532.
Ambil sinus songsang:
r = sin⁻¹(0.532) = 32.1°.
Jadi r = 32.1° (3 angka bererti). Sudut biasan lebih kecil daripada sudut tuju, yang betul kerana cahaya membias menuju normal apabila memasuki medium lebih tumpat.
Kesilapan lazim dan cara ia diuji
Perangkap paling biasa ialah mengukur sudut dari permukaan dan bukan dari normal. Kedua-dua i dan r sentiasa diukur dari normal, jadi sudut yang diberi "dari permukaan" mesti ditolak daripada 90° dahulu.
Kesilapan lain: lupa mengambil sinus songsang, jadi membiarkan jawapan sebagai sin r dan bukan r; menetapkan kalkulator dalam mod radian dan bukan darjah; dan menukar ganti i dengan r, yang menyongsangkan n.
Di bawah hitung tunjukkan n = sin i / sin r, gantikan sudut dan beri n pada bilangan angka yang munasabah. Di bawah takrifkan anda mungkin diminta menyatakan hukum Snell atau mentakrifkan indeks biasan.
Di bawah terangkan, kaitkan n lebih besar dengan biasan lebih banyak.
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)