Ho tratto il
procedimento che segue da un pregevole articolo del prof. Pietro
Romano
"Ottica
geometrica e fenomeni ondulatori con GeoGebra"
matematicamente.it
Senza
utilizzare la trigonometria è possibile con una costruzione
geometrica per disegnare il raggio incidente e il raggio
rifratto.
Con
centro nel punto di incidenza si disegnino due circonferenze una di
raggio n1 indice di rifrazione del mezzo 1 (in questo caso 1) e
un'altra di raggio n2 indice di rifrazione del mezzo 2 (in questo
caso 1,5).
Si disegna il raggio incidente KO
(retta a)
Si prolunga il raggio incidente fino ad incontrare
la circonferenza di raggio n1=1 nel punto M.
Da M si traccia la
perpendicolare alla linea di separazione dei due mezzi ovvero
all'asse x. Intersecando questa retta con la circonferenza di raggio
n2=1,5 si ottiene il punto C.
Il raggio rifratto passerà
da questo punto C e ovviamente dall'origine.
Costruendo i due
segmenti di perpendicolare AF e GC (entrambi semicorde della
circonferenza di raggio n2) si può verificare muovendo K che il
rapporto di questi due segmenti è costantemente uguale a n2/n1.
Nel
caso in cui il raggio incide nel mezzo con indice di rifrazione n2,
la costruzione è analoga come indica il seguente grafico:
Il
raggio incidente è dato da BA. Esso si prolunga e incontra la
circonferenza di raggio n2 in D.
Da D si traccia la
perpendicolare all'asse x e si trova F punto di incontro con la
circonferenza di raggio n1 : se F esiste il raggio rifratto passerà
per A ed F.
Nel caso in cui la perpendicolare per D non
incontra la circonferenza di raggio n1, non ci sarà più rifrazione
ma solo riflessione.