Отражение света
Голландский физик Х. Гюйгенс
сформулировал принцип для описания
распространения волн любой природы.
С
помощю принципа Гюйгенса доказываются
законы отражения и преломления света.
При этом свет рассматривается
как плоская волна, т.е. волна, у которой
волновые поверхности – плоскости.
Волновая поверхность – множество
точек, колеблющихся в одинаковой
фазе.
Принцип Гюйгенса
Каждая
точка до которой дошло возмущение, сама
становится источником вторичных
сферических волн.
Законы
отражения света
Здесь
MN -
отражающая поверхность
АА1 и ВВ1 -
лучи падающей плоской волны
АА2 и ВВ2
- лучи отраженной плоской волны
АС -
волновая поверхность падающей плоской
волны перпендикулярна падающим лучам
DB
- волновая поверхность отраженной
плоской волны перпендикулярная отраженным
лучам
альфа - угол падения ( между
падающим лучом и перпендикуляром к
отражающей поверхности)
бета - угол
отражения ( между отраженным лучом и
перпендикуляром к отражающей
поверхности)
Рассмотрим
падающий свет как плоскую волну и
используем для доказательства принцип
Гюйгенса:
AD = vt = CB
треугольник
ADB и треугольник ACB - прямоугольные
угол
DBA = углу CAB
угол альфа = углу CAB
угол
бета = углу DBA
Законы отражения
света представляют собой два
утверждения:
1. Угол падения равен
углу отражения.
2.
Падающий луч, луч отраженный и
перпендикуляр, восстановленный в точке
падения луча, лежат в одной плоскости.
Физики продолжают шутить
Автор третьего начала термодинамики Вальтер Нернст в часы досуга разводил карпов. Однажды кто-то глубокомысленно заметил: – Странный выбор. Кур разводить и то интересней. Нернст невозмутимо ответил: – Я развожу таких животных, которые находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Разводить теплокровных – это значит обогревать на свои деньги мировое пространство. ___ Ньютон очень не любил отвлекаться от своих занятий, особенно по бытовым мелочам. Чтобы выпускать и впускать свою кошку, не подходя к двери, он прорезал в ней специальную дыру. Когда у кошки появились котята, то он проделал в двери для каждого котенка по дополнительному меньшему отверстию.
ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
Преломление света – это изменение направления распространения света при прохождении через границу раздела двух сред. Законы преломления света
Законы преломления света доказываются с помощью принципа Гюйгенса, рассматривая падающий на границу раздела двух сред свет, как плоскую волну:
1.
Отношение синуса угла падения к синусу
угла преломления для двух данных сред
есть величина постоянная
где
n – это относительный показатель
преломления (иначе показатель
преломления второй среды относительно
первой)
2. Луч падающий и луч
преломленный лежат в одной плоскости
с перпендикуляром к поверхности раздела
двух сред, восстановленным в точке
падения луча.
Показатель
преломления
Физический смысл
относительного показателя преломления
(иначе показателя преломления второй
среды относительно первой):
он
показывает во сколько раз скорость
света в той среде, из которой луч
выходит, больше скорости света в той
среде, в которую он входит.
Кроме
того, каждая среда, через которую проходит
луч света, характеризуется абсолютным
показателем преломления:
Абсолютный
показатель преломления - это показатель
преломления среды относительно
вакуума.
Он равен отношению скорости
света в вакууме к скорости света в данной
среде.
Среда с меньшим абсолютным
показателем преломления называется
оптически менее плотной средой.
Помни!
Для
вакуума (воздуха) абсолютный показатель
преломления среды = 1.
Таким образом,
вакуум обладает наименьшей оптической
плотностью.
Ход лучей света в
плоскопараллельной пластине
Луч
света, проходя через пластину,
смещается параллельно своему
первоначальному направлению.
При
рассматривании предметов через
плоскопараллельную пластину они будут
казаться смещенными.
Ход лучей
света через трехгранную призму
Проходя
через трехгранную призму, луч света
отклоняется к основанию.
Угол
отклонения луча от первоначального
направления зависит от преломляющего
угла призмы, показателя преломления
материала призмы и угла падения:
В УЧЕНОМ МИРЕ
На одной из своих лекций Давид Гильберт сказал: – Каждый человек имеет некоторый определенный горизонт. Когда он сужается и становится бесконечно малым, он превращается в точку. Тогда человек говорит: «Это моя точка зрения». ___ Один слишком навязчивый аспирант довел своего руководителя до того, что тот сказал ему: «Идите и разработайте построение правильного многоугольника с 655 537 сторонами». Аспирант удалился, чтобы вернуться через 20 лет с соответствующим построением (хранится в архивах в Геттингене). ___ Великий физик Гиббс был очень замкнутым человеком и обычно молчал на заседаниях ученого совета университета, в котором он преподавал. Но на одном из заседаний, когда решался вопрос о том, чему уделять в новых учебных программах больше места – математике или иностранным языкам, он не выдержал и произнес речь: «Математика – это язык!» – сказал он.