Практическая работа Тема: исследование преломления света на границе раздела двух сред

Итак для простейших границ раздела(воздух - стекло) ваши наблюдения показали, что все три луча лежат в одной плоскости.

Соотношение между углами падения и преломления немного сложнее, чем соотношение между углами падения и отражения. Сначала предполагали, что отношение угла падения к углу преломления есть величина постоянная для данных двух сред. Позднее установили, что это соотношение справедливо лишь при очень малых углах. Кеплер пытался исправить его, но не достиг успеха. В 1662 году Снелл предложил следующее принятое сейчас соотношение между углами падения и преломления.

Таким образом, закон преломления света можно сформулировать следующим образом:

Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный к границе раздела двух сред в точку падения лежат в одной плоскости, причем отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная. Эта величина, называемая показателем преломления, характеризует два граничащих материала и имеет различные значения ля разных пар веществ.

Для любой пары веществ достаточно одного измерения углов падения и преломления для нахождения показателя преломления. Определив эту величину, мы будем знать угол преломления при любом заданном угле падения.

Интенсивности отраженного и преломленного лучей изменяются при изменении угла падения. При увеличении угла падения, угол преломления растет, а интенсивность преломленного пучка уменьшается. При некотором максимальном угле падения преломленный луч совсем исчезает. Иными словами, при таком угле падения поверхность полностью отражает свет. Это явление называется полным внутренним отражением.

МИРАЖИ

Чтобы, представить себе как велика, может быть зрительная иллюзия миража, достаточно привести следующий пример. 11 марта 1917г. В Месопотамии было прекращено сражение между турецкими и английскими войсками, так как противники стреляли не друг в друга, а по мнимым целям, т. е. по миражам.

III. Закрепление пройденного материала

1. В дно пруда вбили вертикально шест высотой 1м, Определите длину тени от шеста на дне пруда, если угол падения солнечных лучей 60°, а шест полностью находится под водой. Показатель преломления воды 1,33.

2. В дно озера вбита свая высотой 4м, выступающая из воды на 1м. Найти длину тени сваи на дне озера, если лучи Солнца падают на поверхность воды под углом45°. Показатель преломления воды 1,33.

3. Определите, на какой угол отклоняются лучи света от своего первоначального направления при переходе из стекла в воздух, если угол падения 30°, а показатель преломления стекла 1,5.

4. Водолазу, находящемуся под водой солнечные лучи кажутся падающими под углом 60°к поверхности воды. Какова угловая высота Солнца над горизонтом.

5. На стеклянную пластинку с показателем преломления 1,5 падает луч света. Каков угол падения луча, если угол между отраженным и преломленным лучами 90°?