В 1621 году, после многочисленных экспериментов по оптике, открыл закон преломления лучей, позже названный его именем. При жизни многие свои работы Снеллиус просто не публиковал. Они пылились в архивах, пока после смерти ученого в 1626 году не были обнаружены его сподвижником Рене Декартом. Декарт, указав автора, включил их в свой фундаментальный труд «Начала философии». И закон Снеллиуса узнал весь мир.
Математическое выражение этого закона в той или иной форме вы можете найти в учебнике физики. Мы же здесь расскажем о его сути и проведем некоторые опыты.
Если луч света падает под некоторым углом на поверхность зеркала, то он под тем же углом от него и отражается. Это вы можете проверить самостоятельно, пуская «солнечные зайчики» с помощью настольной лампы и карманного зеркальца.
Иное дело, если луч света попадает в жидкость. Налейте в стакан из прозрачного стекла воды примерно на 3/4 и опустите чайную ложку. Видите? На том уровне, где ложка входит в воду, она как бы внезапно изогнулась. На самом деле ложка какой была, такой и осталась. Это легко проверить, вытащив ее из воды.
Продолжите ваши опыты, заменив воду чаем. Изменилась ли величина «излома» ложки? А что будет, если добавить в чай сахар? На эти вопросы попробуйте ответить самостоятельно, проведя пару опытов. А мы пока давайте поговорим вот о чем.
Вы только что на примере стакана с водой и ложки убедились, что угол преломления луча при прохождении границы между двумя средами зависит от соотношения коэффициентов преломления этих сред. Это и есть одна из формулировок закона Снеллиуса.
Суть же происходящего у нас на глазах такова. Теория относительности заставила многих усвоить, что ничто не движется быстрее света. Однако в этой формулировке имеется маленькая хитрость, о которой часто забывают. Теоретики, говоря о скорости света, имеют в виду скорость света в вакууме, которую принято обозначать латинской буквой «с» и которая равна 300 000 км/с. Но при распространении света в прозрачной среде, например воде или стекле, он движется значительно медленнее скорости «с» из-за непрерывного взаимодействия с атомами материальной среды.
Так что же происходит с фронтом световой волны при ее прохождении через границу двух прозрачных сред? Важнейший пример такого преломления мы наблюдаем при попадании светового луча из воздуха в стекло и затем снова в воздух — а именно это происходит (причем зачастую неоднократно) в любом оптическом приборе, будь то сложнейшее лабораторное оборудование или пара очков.
