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Angolo limite

Che cos'è l'angolo limite?

Vuoi sapere che cosa si intende per angolo limite?

Vuoi sapere che cosa rappresenta l'angolo limite?

Se si continua pure con la lettura dell'articolo.

In ottica geometrica - nel fenomeno fisico della rifrazione - si indica con il nome di angolo limite (o angolo critico) quell'angolo d'incidenza oltre il quale si ha riflessione totale.

Spiegazione dell'angolo limite

Quando un raggio luminoso passa da un mezzo con indice di rifrazione maggiore ad uno con indice di rifrazione minore (esempio dall'acqua all'aria), l'angolo di rifrazione rispetto alla normale cioè quello di uscita dal mezzo, risulta maggiore di quello di incidenza (a sinistra dell'immagine seguente).

Il valore massimo che può assumere l'angolo di uscita è di 90°; in questo caso il raggio di luce non penetra nel secondo mezzo ma rimane confinato totalmente nel primo a causa della riflessione (al centro della immagine seguente); l'angolo di incidenza per cui avviene questo fenomeno si dice angolo limite.

riflessione totale

I raggi provenienti dall'acqua si rifrangono finchè l'angolo di incidenza è inferiore all'angolo limite (in figura rappresentato con la lettera c). Per angoli di incidenza superiori all'angolo limite (i > c) si ha riflessione totale.

Quanto vale l'angolo limite?

Per il calcolo del valore dell'angolo limite partiamo dalla legge di Snell. Ponendo:

θr = 90°

otteniamo che l'angolo di incidenza limite θL per cui si ha riflessione totale è pari a:

(sen θL) / (sen 90) = n2 / n1

Ma siccome sen 90 = 1 si ha che:

sen θL = n2 / n1

da cui:

θL = arcsen (n2/n1)

Che è la formula per il calcolo dell'angolo limite.

Essendo n2 < n1 siamo sicuri dell'esistenza di questo angolo limite, in quanto n2/n1 < 1 per cui è possibile calcolare la funzione seno di tale rapporto e ricavare la misura dell'angolo tramite la funzione inversa arcoseno.

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riflessione

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