Законы преломления света.
И
з
всего сказанного заключаем:
1 . На
границе раздела двух сред различной
оптической плотности луч света при
переходе из одной среды в другую меняет
своё направление.
2. При переходе
луча света в среду с большей оптической
плотностью угол преломления меньше
угла падения; при переходе луча света
из оптически более плотной среды в среду
менее плотную угол преломления больше
угла падения.
Преломление света
сопровождается отражением, причём с
увеличением угла падения яркость
отражённого пучка возрастает, а
преломлённого ослабевает. Это можно
увидеть проводя опыт, изображённом на
рисунке. Следовательно, отражённый
пучок уносит с собой тем больше
световой энергии, чем
больше угол падения.
Пусть MN -граница
раздела двух про зрачных сред, например,
воздуха и воды, АО-падающий луч, ОВ
- преломленный луч,
-угол
падения,
-угол
преломления,
-скорость
распространения света в первой среде,
-
скорость распространения света во
второй среде .
Первый закон преломления звучит так: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления является постоянной величиной для данных двух сред:
,
где
- относительный показатель преломления
(показатель преломления второй среды
относительно первой).
Второй закон преломления света очень напоминает второй закон отражения света:
падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный в точку падения луча, лежит в одной плоскости.
Пусть MN -граница раздела двух про зрачных сред, например, воздуха и воды, АО-падающий луч, ОВ - преломленный луч, -угол падения, -угол преломления, -скорость распространения света в первой среде, - скорость распространения света во второй среде .
Первый закон преломления звучит так: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления является постоянной величиной для данных двух сред:
, где - относительный показатель преломления (показатель преломления второй среды относительно первой).
Второй закон преломления света очень напоминает второй закон отражения света:
падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный в точку падения луча, лежит в одной плоскости.
Полное отражение света.
Красивое зрелище представляет собой фонтан, у которого выбрасываемые струи освещаются изнутри. (Это можно изобразить в обычных условиях, проделав следующий опыт№1). Обьясним это явление чуть ниже.
П
ри
переходе света из оптически более
плотной среды в оптически менее плотую
наблюдается явление полного отражения
света. Угол преломления в этом случае
больший по сравнению с углом падения
(рис.
141). При увеличении угла падения световых
лучей от источника S на поверхность
раздела двух сред МN наступит такой
момент, когда преломленный луч п
ойдет
вдоль границы раздела двух сред, то есть
=
90°.
Угол падения
,
которому отвечает угол преломления
=
90°, называют граничным углом полного
отражения.
Если превысить этот угол, то лучи не выйдут из первой среды вообще, будет наблюдаться только явление отражения света от границы раздела двух сред.
Из первого закона
преломления:
Так как
,
то
.
Если вторая среда
- воздух (вакуум), то
где
n - абсолютный показатель
преломления среды, из которой идут лучи.