Фізика

Хвильова оптика

Швидкість світла. Закони відбивання і заломлення світла. Повне відбивання

У 8 класі розглядаються закони відбивання світла і подається поняття залом-лення світла, але закони заломлення не розглядаються.
Швидкість світла у вакуумі м/с, приблизно така ж вона і в повітрі. У більш густих, ніж повітря, прозорих середовищах . При переході світлових променів з одного прозорого середовища в інше напрями променів змінюються (світло заломлюється).
Є два закони заломлення (так само, як і два закони відбивання).
Закони заломлення:
1) Відношення стале для даних двох середовищ і називається відносним показником заломлення другого середовища відносно першого (наприклад, води відносно повітря): .
2) Заломлений промінь, падаючий промінь і нормаль до поверхні поділу середовищ знаходяться в одній площині.
Крім відносного показника заломлення, в оптиці користуються поняттям і абсолютного показника заломлення.
Абсолютний показник заломлення речовини — відношення швидкості світла у вакуумі (або в повітрі) до швидкості світла в даній речовині: , тоді .
В оптиці користуються поняттям густини, яке не збігається з поняттям густини речовини в механіці (). Із двох середовищ оптично більш густим є те, показник заломлення якого більший.
Якщо перше середовище оптично густіше за друге, то зі збільшенням кута падіння світла заломлений промінь, «опускаючись», наближується до межі поділу середовищ. При деякому значенні кута α (критичний або граничний кут ) заломлення не відбувається, промінь ковзає вздовж поверхні розподілу середовищ (промінь 3).

Якщо , світловий промінь повертається в перше середовище, тобто відбувається лише відбивання світла всередину першого середовища, без виходу в друге. Значення критичного кута для різних пар середовищ різне. Оскільки критичному куту падіння відповідає прямий кут заломлення (), то, скориставшись формулою відносного показника заломлення, умову повного відбивання можна записати так: .
Як підсумок, можна сформулювати закон повного відбивання світла: при переході світлового променя з оптично більш густого середовища в оптично менш густе на межі поділу цих середовищ може виникати повне відбивання променя за умови, що значення кута падіння перевищить деяке критичне значення, стале для даних двох середовищ.
На принципі повного відбивання світла функціонують волокнисті світловоди — пристрої, що використовуються у волоконній оптиці.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.