Фізика 7 клас

РОЗДІЛ 3. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

 

§19. ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА

 

3. ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА В ПРИЗМІ

 

ПРОВЕДЕМО ДОСЛІД

Направимо промінь світла на скляну призму, як показано на рис. 19.7. Проходячи крізь призму, промінь заломлюється двічі. У результаті він відхиляється до основи призми (рис. 19.8).

Надалі ми побачимо, що призма не тільки відхиляє промені світла, а й розкладає біле світло в кольоровий спектр. Зараз же ми обмежимося розглядом пучків світла, що мають певний колір (найкраще з цією метою скористатися лазерним променем — наприклад, від лазерного ліхтарика).

Якщо паралельні промені світла падають на дві призми, розташовані так, як показано на рис. 19.9, то (залежно від розташування призм) промені стають або збіжними, або розбіжними. Це спостереження допоможе нам у наступному параграфі зрозуміти принцип дії лінз.

ЯК ВИНИКАЮТЬ МІРАЖІ?

У неоднорідно нагрітому повітрі промені світла поширюються не прямолінійно, а плавно викривляються. Унаслідок цього виникають міражі — наприклад, коли посередині пекучої пустелі мандрівникові привиджується попереду озеро, яке відбиває блакитне небо.

Удень у пустелі нижні шари повітря дуже нагріваються від гарячого піску, унаслідок чого повітря стає неоднорідним. Проходячи крізь таке середовище, промінь світла плавно викривляється (рис. 19.10). У результаті цього промінь, що йде зверху від блакитного неба, попадає в око мандрівника знизу. І людині, знеможеній спрагою, здається, ніби попереду є озеро, що відбиває блакитне небо. Мандрівник прямує до «озера», але... відстань до нього не зменшується!

У середніх широтах також можна спостерігати подібний міраж: у спекотний літній день водію або пасажиру здається, що він бачить «калюжі» на сухому шосе (рис. 19.11).

ЧИ МОЖЕ НЕ БУТИ ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА

Коли світло переходить із води або скла в повітря, кут заломлювання у більший від кута падіння а (рис. 19.12).

Цікаво простежити: що відбуватиметься із заломленим променем у разі збільшення кута падіння до 90°? Адже кут заломлювання не може бути більшим від 90°!

ПРОВЕДЕМО ДОСЛІД

Збільшуючи кут падіння, ми помітимо, що інтенсивність заломленого променя зменшується. А для досить великих кутів падіння заломлений промінь зовсім зникає: залишається тільки відбитий промінь!

Це явище називають повним внутрішнім відбиттям. Наприклад, для променя, що йде з води в повітря, повне внутрішнє відбиття буде для кутів падіння, більших за 49°.

Повне внутрішнє відбиття використовують у багатьох оптичних приладах. На рис. 19.13 схематично показано, як повне внутрішнє відбиття використовують, наприклад, у призмах для повороту світлового променя на 90° та 180°, а також для «обернення» паралельного пучка променів.

Повне внутрішнє відбиття використовують також у сучасній техніці для передавання світлових сигналів тонкими скляними нитками — світловодами (так звана «волоконна оптика»). Хід променя світла у світловоді схематично показано на рис. 19.14.

По джгуту завтовшки у волосину, звитому з тонких скляних ниток, передають сигнали для телевізорів, телефонів і комп’ютерів. Світловоди використовують і для подавання світла від спільного джерела до панелей приладів у автомобілях.

Оптичні волокна використовують і в медицині. За їхньою допомогою зображення внутрішніх органів передають на телекамеру, що дозволяє ретельно обстежувати внутрішні органи.



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