Закони заломлення світла, закон відбивання світла фізика

Тут можна скачати і подивитися онлайн Закони заломлення світла, закон відбивання світла фізика, формули і приклади

Закони заломлення світла

Зало́млення, або рефракція або залом — зміна напрямку поширення випромінювання при проходженні межі розділу двох середовищ з різною оптичною густиною (наприклад, повітря-скло, скло-вода)

zakoni-zalomlennya-svitla-0

Закон заломлення світла: «Якщо середовище за межею з двох середовищ прозоре для світла, то окрім відбиття можна спостерігати заломлення світла.»

Закони заломлення були відкриті дослідним шляхом, і формулюються так:

1) падаючий промінь, заломлений промінь і перпендикуляр у точці падіння променя лежать в одній площині.

2) відношення синуса кута падіння і синуса кута заломлення є сталою величиною для розділюваних двох середовищ:

zakoni-zalomlennya-svitla-2

де υ1 — швидкість світла в першому середовищі; υ2 — швидкість світла в другому середовищі; n21 — відносний показник заломлення світла у другому середовищі відносно першого.

 

Якщо першим середовищем є вакуум, то показник заломлення називають абсолютним. Абсолютні показники заломлення визначено для всіх середовищ і занесено до таблиць.

Оскільки zakoni-zalomlennya-svitla-3 i zakoni-zalomlennya-svitla-4, де с — швидкість світла у вакуумі, то

zakoni-zalomlennya-svitla-5

Фізичний зміст показника заломлення визначили лише після того, як закони заломлення були отримані за принципом Гюйгенса. Відносний показник заломлення показує у скільки разів швидкість світла в одному середовищі є більшою за швидкість в другому. Тепер закон заломлення можна записати таким чином:

zakoni-zalomlennya-svitla-6

Середовище з більшим абсолютним показником заломлення називають оптично більш густішим, а з меншим — оптично менш густим. Якщо світло з оптично менш густого середовища переходить у більш густе, промінь буде «притискатись» до перпендикуляра (a > b).

Якщо ж світло переходить із більш оптично густого середовища в менш густе, то промінь світла буде відхилятись від перпендикуляра (a < b).

zakoni-zalomlennya-svitla-7

 Закон заломлення світла дозволяє пояснити цікаве і практично важливе явище — повне відбиття світла. Якщо збільшувати кут падіння a, то досягнувши граничного значення кута ∠a(назвемо його кутом повного внутрішнього відбиття), ∠b = 90°. При цьому куті падіння і більших кутах заломлений промінь вже не може проникнути в друге середовище, а відбивається — відбувається повне внутрішнє відбиття світла.

zakoni-zalomlennya-svitla-8

 

Якщо a = a0, то b = 90º і zakoni-zalomlennya-svitla-9, sin 90º = 1  →   — граничний кут повного внутрішнього відбиття.

Явище повного внутрішнього відбиття легко спостерігати на простому досліді. Наллємо в склянку воду і піднімемо її дещо вище рівня очей. Поверхня води, якщо розглядати її знизу крізь склянку, здається блискучою, неначе срібною, це і буде явищем повного внутрішнього відбивання світла.

Повне внутрішнє відбиття використовують у волоконній оптиці. Це явище зумовило революцію в передаванні інформації, широко використовується в медицині.

Закони відбивання світла

Відбивання світла — це зміна напряму світлової хвилі на межі двох середовищ, коли падаючий промінь і відбитий промінь знаходяться в одному середовищі.

Дзеркальне відбивання світла — це відбивання світла від ідеально плоскої поверхні за умови, коли кут відбивання за абсолютним значенням дорівнює куту падіння світлового променя.

Відбивання світла розсіяне (дифузне) — це відбивання світла від поверхні в усіх можливих напрямках. Завдяки цьому відбиванню маємо можливість бачити різні тіла, а також проекції зображення на екрані.

Закони відбивання світла:

  1. Падаючий і відбитий промені лежать в одній площині з перпендикуляром до відбивної поверхні, опущеним у точку падіння променя.
  2. Кут відбивання дорівнює куту падіння променя

zakoni-zalomlennya-svitla-11

Приклади розв’язування задач

  1. Світловий промінь, який перейшов із повітря у скло, зазнав заломлення. Порівняйте кути падіння та заломлення променя.

Розв’язання

Кут падіння більший, аніж кут заломлення, оскільки скло — більш оптично густе середовище (швидкість світла в повітрі більша, аніж у склі).

2.

zakoni-zalomlennya-svitla-12

3

zakoni-zalomlennya-svitla-13

Закони заломлення світла, закон відбивання світла фізика
5 (100%) 1 голоси

Маєте власну думку? Поділіться з усіма!

Всі коменти проходять модерацію *