На границе раздела двух прозрачных сред, наряду с отражением света, происходит преломление - свет, переходя в другую среду, меняет направление своего распространения. Преломление луча света происходит, когда он падает косо на границу раздела, но не всегда - читайте подробнее о полном внутреннем отражении. Если луч падает перпендикулярно поверхности, преломления не происходит; во второй среде луч сохранит свое направление и будет распространяться также перпендикулярно поверхности.

Закон преломления - это частный случай. Начнем с особого случая, когда одной из сред является воздух. Именно такая ситуация имеет место в подавляющем большинстве задач. Мы обсудим соответствующий частный случай закона преломления, а затем дадим его наиболее общую формулировку. Предположим, что луч света, идущий по воздуху, падает косо на поверхность стекла, воды или какой-либо другой прозрачной среды.

При прохождении в среду луч преломляется, и его дальнейший ход показан на рис. Преломление луча на границе "воздух - среда" проводится перпендикулярно или, как говорят, нормально к поверхности среды. Луч, как и раньше, называется падающим, а угол между падающим лучом и нормалью - углом падения.

Луч называется преломленным лучом; угол между преломленным лучом и нормалью к поверхности называется углом преломления. Любая прозрачная среда характеризуется величиной, называемой показателем преломления этой среды. <Показатели преломления различных сред можно найти в таблицах. Например, для стекла и для воды показатель преломления равен единице только в вакууме. Для воздуха , поэтому для воздуха можно с достаточной точностью предположить в задачах по оптике, что воздух не сильно отличается от вакуума.

Закон преломления для воздуха

Закон преломления является переходом воздух-среда. Давайте вспомним: Когда луч переходит из воздуха в среду, после преломления он приближается к нормали. Показатель преломления напрямую связан со скоростью распространения света в данной среде. Эта скорость всегда меньше скорости света в вакууме:. Вот и получается, что. Теперь объединим формулы. Учитывая это и рассматривая формулу. Инверсия световых лучей.

А теперь рассмотрим инверсию луча: его преломление при переходе из среды в воздух. Здесь нам поможет следующий полезный принцип. Принцип обратимости световых лучей. Траектория луча не зависит от того, в каком направлении он движется - вперед или назад. Двигаясь в обратном направлении, луч пройдет точно такой же путь, как и в прямом направлении. Согласно принципу обратимости, при переходе из среды в воздух луч пройдет тот же путь, что и при соответствующем переходе из воздуха в среду на рис.

Луч пройдет тот же путь, что и при переходе из среды в воздух.

Преломление луча на границе раздела среды и воздуха Геометрическая картина та же, поэтому формула 1 остается прежней: отношение синуса угла к синусу угла по-прежнему равно показателю преломления среды. <Но теперь, однако, углы поменялись ролями: угол стал углом падения, а угол - углом преломления. В любом случае, независимо от того, как движется луч - из воздуха в среду или из среды в воздух - работает следующее простое правило. Мы берем два угла, угол падения и угол преломления; отношение синуса большего угла к синусу меньшего угла равно коэффициенту преломления среды. Теперь мы полностью готовы к обсуждению закона преломления в самом общем случае.

Навигация

Comments

  1. вы просто мечтаете о небылой сказке!!! просто хорошее видео!!!


Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *