Problema 9.3.2
Un raggio luminoso incide con un angolo di 45°, provenendo dall’aria, su uno
strato di acqua (n2=1,33) di 5,0cm di spessore, contenuto in un
recipiente di metallo con fondo speculare.
Descrivere il cammino del raggio e determinare il punto di incontro fra la
direzione del raggio incidente e la direzione del raggio emergente dall’acqua.
Se il raggio incide sulla superficie di separazione aria-acqua con un angolo
=45°, l’angolo di rifrazione
si ottiene dalla legge di Snell (9.3 Rifrazione
della luce). Assumendo l’indice di rifrazione dell’aria n1=1, si ha:
sen=sen
/n sen
=0,53
=32,1°
Il raggio rifratto viene poi riflesso (9.2 Riflessione della luce)dal fondo del
recipiente, incide sulla superficie di separazione acqua-aria e viene
nuovamente rifratto, secondo la legge di Snell.
Essendo 1=
(figura),
1=
1,
2=
1=
1=
,
si ottiene che l’angolo di emergenza è uguale all’angolo di incidenza:
n2sen=n1sen
=45°.

AC=COtg=3,14cm
Il raggio riemerge dall’acqua ad una distanza AB=2AC dal punto di incidenza .
CH=ACtg45° CH=3,14cm