Ответы на вопросы к коллоквиум № 3 - 2005 год / Вопрос 33

33. Законы отражения и преломления света. Определение концентрации вещества с помощью рефрактометра.

Функционирование рефрактометра и эндоскопа основано на опти­ческих явлениях, происходящих на границе раздела двух сред. При падении световой волны на границу раздела двух сред происходит отражение волны (рефлексия) и преломление (рефракция:). В отсут­ствие поглощения света на границе раздела сумма потоков энергии отраженной Фотр и преломленной Фпр волн равна потоку энергии падающей волны Фпад в соответствии с законом сохраненения энергии Величина h = Фотр/Фпад называется коэффициентом отражения. Величина Т = Фпр/Фпад называется коэффициентом пропускания. Коэффициенты h и T характеризуют энергетику процессов отражения и преломления световых волн

Законы отражения и преломления: 1.отраженный и преломленный лучи лежат в одной плоскости, прохо­дящей через падающий луч и перпендикуляр к поверхности разде­ла ;2. угол отражения гамма равен по абсолютной величине соответствующему углу падения альфа 3. отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред. Эта величина на­зывается относительным показателем преломления второй среды по отношению к первой(n21) sin(alfa)/sin(betta)=n21 Физический смысл относительного показателя преломления заключа­ется в том, что он равен отношению скоростей света в первой и во второй средах: n21=U1/U2 sin(alfa)/sin(betta)=n2/n1 закон преломления

Если световая волна из оптически более плотной среды I падает на границу раздела с опти-чески менее плотной средой 2, то при увеличении: угла падения альфа угол преломления бетта увеличивается и при альфа =альфаПВО преломленный луч будет скользить вдоль границы раздела ( бетта = 90°). При углах падения альфа>альфаПВО преломленная волна отсутствует. Свет полностью отражается (h = I, Т = 0). Это явление называется полным внутренним отражением. Отраженный луч подчиняется законам отражения. Угол альфаПВО называется критическим углом полного внут­реннего отражения. Его значение находится бетта=90градусов sin(alfa)ПВО=n2/n1=n21 alfaПВО=arcsin n2/n1 (n2<n1)