Законы преломления

Законы отражения

1. При падении световой волны на границу раздела двух сред она полностью либо частично отражается, причем падающий луч, отраженный луч и нормаль, опущенная в точку падения луча, лежат в одной плоскости.

2. Угол падения равен углу отражения (рис. 24.3).

1. При прохождении световой волной границы раздела двух сред она меняет свое направление (преломляется), причем падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с нормалью, опущенной в точку падения луча.

2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред не зависит от угла падения:

,

(24.19)

где n — относительный коэффициент преломления, равный отношению абсолютных (т.е. по отношению к вакууму) показателей преломления

.

Экспериментально и теоретически было показано, что абсолютный показатель преломления ровен отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде, т.е. .

Таким образом, относительный показатель преломления .

Из закона преломления (24.16) следует: 1) если n > 1, то a > b, т.е. при переходе в оптически более плотную среду луч приближается к нормали (рис. 24.4, а); 2) если n < 1, то a < b, т.е. при переходе в оптически менее плотную среду (среду с меньшим показателем преломления) луч удаляется от нормали (рис. 24.4, б).

Рис. 24.4

Во втором случае по мере увеличения угла a угол преломления приближается к p/2. При некотором угле падения, называемом предельным, угол b = p/2 и преломленный луч отсутствует — имеется лишь отраженный луч (рис. 24.4, в). Возникает явление полного внутреннего отражения. Предельный угол падения a_пр находится из закона преломления (24.16) при b = p/2:

.

Явление полного внутреннего отражения используется в таких элементах оптических приборов, как поворотная призма (рис. 24.5, а), оборотная призма (рис. 24.5, б), световод (рис. 24.5, в).

Рис. 24.5

Лекція 33.

Дата добавления: 2015-06-04