Тема10. Геометрическая оптика тема 10.1 Отражение света

1. Явления, наблюдаемые на границе раздела 2-ух прозрачных сред

2. Законы отражения света

3. Зеркальное и диффузное отражение

4. Плоское зеркало, построение изображения в нём.

1. Явления, наблюдаемые на границе раздела 2-ух прозрачных сред

Если на границу раздела 2-х прозрачных сред с разной оптической плотностью направить параллельный пучок света Ф, то он частично отразится Ф¹, а оставшаяся часть Ф² преломившись проходит во вторую среду. Чем больше оптическая плотность среды, тем меньше скорость света в этой среде.

Физическая величина, показывающая, какую часть отражённый световой поток составляет от падающего, называется коэффициентом отражения поверхности. У разных поверхностей коэффициент отражения поверхности разный и меняется от 0 до 1. 0k_отр1.

k = 0 – абсолютно чёрная поверхность (чёрный бархат, печная сажа).

k = 1 – идеально зеркальная поверхность (хорошо отполированное серебро). Коэффициент отражения у данной поверхности зависит от длины волны и угла падения лучей. У данной поверхности к разным длинам волн коэффициент отражения поверхности разный, отсюда объясняется цвет поверхности. С увеличением угла падения коэффициент отражения увеличивается у данной поверхности.

2. Законы отражения света

1 зак:

Луч, падающий и отражённый, лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным к отражающей поверхности в точке падения луча.

2 зак:

У гол падения равен углу отражения.

С= – формула второго закона отражения

3. Зеркальное и диффузное отражение

Если на поверхность направить параллельный пучок света и отражённый свет будет параллельным, то такое отражение называется идеально-зеркальным отражением.

Если на поверхность направить параллельный пучок света и отражённый свет будет рассеянным, то такое отражение называется диффузным отражением. Оно получается вследствие неровностей поверхности. Благодаря диффузному отражению, мы видим освещаемую поверхность.

Из диффузного отражения поверхности можно легко получить зеркально-отражающую. Для этого необходимо уменьшить размеры шероховатости. Поверхность считается зеркально-отражающей, если размеры неровностей соизмеримы с длиной волны.

4. Плоское зеркало, построение изображения в нём.

S OB = S’OB

L₁ + L_C = 90⁰

L_C = L = L₃

L₁ + L₂ = L₃

L₁ = L₂

SO = S’O

Из SOB и S’OB  против равных углов лежат равные стороны  SO = S’O

Вывод: Изображение в плоском зеркале будет мнимым, оно находится на таком же расстоянии, что и сам предмет, по другую сторону от зеркала при этом левые и правые стороны предмета и его изображения меняются местами.

Д оказательство:

Тема 10.2 Законы преломления

1. Законы преломления света

2. Абсолютный показатель преломления и их связь с относительными показателями преломления

3. Полное внутреннее отражение. Предельный угол.

1. Законы преломления

1. Луч, падающий и преломлённый лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным к границам раздела 2-ух прозрачных сред в точке падения луча.

Если на границу раздела 2-х прозрачных сред с разной оптической плотностью направить параллельный пучок света, то колебания крайних лучей этого пучка достигнут границы не одновременно.

- формула расчёта 2-го закона преломления

Отношение Sin угла падения к sin угла преломления для данных 2-ух сред, остаётся величиной постоянной, называется относительным показателем преломления

2. Абсолютный показатель преломления и их связь с относительными показателями преломления

Относительный показатель преломления показывает во сколько раз скорость света в первой среде больше чем во второй.

Абсолютный показатель преломления показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данной среде величина табличная.

- формула расчёта абсолютного показателя

с = 3  10³

 i   , при условии, если свет переходит из среды, оптически менее плотной в более плотную.

  i, если свет переходит из среды, оптически более плотной в менее плотную.

- формула, устанавливающая связь между абсолютным показателем преломления двух прозрачных сред и их относительным показателем.

Относительный показатель преломления двух прозрачных сред  отношению абсолютного показателя преломления той среды в, которую, луч входит. i абсолютный показатель преломления, той среды из, которой он выходит.

Абсолютный показатель может быть больше единицы или меньше единицы.

Стекло- 1,5.

3. Полное внутреннее отражение. Предельный угол.

Если свет направить из среды оптически более плотной в оптически менее плотную, то угол угла i, по мере увеличения угла падения, увеличивается и угол преломления. И при определённом угле i угол преломления =90⁰, такой угол называют отражённым, при таком угле преломлённый луч наводит в даль границы MN. И во вторую среду не выходит. При угле больше, чем i при повороте полностью отражает свет, это явление называется полным внутренним отражением.