Законът на пречупване на светлината

Светлината пречупване - явление, в която лъч светлина преминаване от една среда в друга, променя посоката на интерфейса на тези среди.

Пречупване на светлината се извършва по следния начин:






Инцидента и пречупени лъчи и перпендикулярна проведени за интерфейса между две среди в точката на падане лежат в една равнина. Съотношението на синуса на ъгъла на падане на синуса на ъгъла на пречупване е постоянна за двете среди:
,
където # 945; - ъгълът на падане,
# 946; - ъгълът на пречупване,
п - постоянна, не в зависимост от ъгъла на падане.

При промяна на ъгъла на падане се променя и ъгъла на пречупване. Колкото по-голям от ъгъла на падане, по-голям от ъгъла на пречупване.
Ако светлината идва от оптически по-малко плътна среда за по-гъста среда, ъгълът на пречупване е винаги по-малък от ъгъла на падане: # 946; <α.
Лъчът насочена перпендикулярно на интерфейса на две среди, преминава от една среда в друга без пречупване.

Абсолютната рефракционния индекс на веществото - количество, равно на съотношението на скоростта фаза на светлина (електромагнитни вълни) под вакуум и в средата п = с / о
Стойността на п, член на закона за пречупване, се нарича относителна индекса на пречупване на двойката медии.

стойност п е относително рефракционния индекс на средата, в сравнение със среда, и п '= 1 / п е относителната индексът на пречупване на среда по отношение на среда В.
Тази стойност при равни други условия по-голямо от единица на къса от среда плътен в по-малко плътна среда, и е по-малко от една греда при прехода от по-малко плътна среда на по-плътна среда (например, газ или вакуум в течна или твърда). Има изключения от това правило, и затова се нарича в сряда оптически по-голяма или по-малка плътност от другия.
Beam инцидент от вакуум на повърхността на някои от средносрочен B се пречупва по-силна от когато пада върху него от един носител на друг А; индексът на пречупване инцидента лъч на средата от вакуума на пространство, той се нарича абсолютна индекс на пречупване.

(Absolute - относителна вакуум.
Относителната - спрямо всяко друго вещество (същото като въздух, например).
Относителното представяне на двете вещества е съотношението на техните абсолютни стойности.)

Пълно вътрешно отражение - вътрешно отражение, при условие, че ъгълът на инцидент надвишава критичен ъгъл. В този случай, вълна инцидент е напълно отразява и стойността на коефициента на отражение превишава най-високите си стойности за полирани повърхности. коефициента на отражение на пълно вътрешно отражение не зависи от дължината на вълната.

В оптика, това явление се наблюдава за широка гама от електромагнитна радиация, включително рентгенов спектър.

В геометричната оптика феномен се обяснява от гледна точка на пречупване на светлината. Предвид това, че ъгълът на пречупване не може да надвишава 90 °, ние получаваме, че ъгълът на падане чиито задължително е по-голямо от съотношението на по-малки до по-голям индикатор индекс на пречупване, електромагнитната вълна трябва да се отрази напълно в първата среда.

Според вълновата теория на явлението, електромагнитната вълна е все още прониква във втората среда - тя се простира на така наречената "нееднороден вълна", която се разпада експоненциално и енергия, без да носи. Характерните дълбочина на проникване нехомогенни вълната във втората среда ред дължина на вълната.

Законите на пречупване на светлината.

От всичко това ние се заключи:
1. В интерфейса между две среди с различна оптична плътност на светлинния лъч при преминаване от една среда в друга, променя посоката си.
2. При преминаване на светлинния лъч в среда с по-висока оптична плътност на ъгъла на пречупване по-малък ъгъл на падане; при превключване на светлинен лъч от оптично плътна среда на по-малко плътна среда ъгъл на пречупване по-голям ъгъл на падане.
Пречупване на светлина, придружено от отражение, и с увеличаване на ъгъла на падане на яркостта на отразената светлина се увеличава, и пречупена отслабва. Това може да се види за провеждане на експерименти, които са показани на фигурата. Вследствие на отразения лъч носи с повече светлинна енергия, по-голям от ъгъла на падане.

Нека MN е границата между две про прозрачен среда, като въздух и вода, AO -padayuschy лъч ​​OB - пречупена светлина, ъгълът на падане, ъгълът на пречупване, скоростта на разпространение на светлината в първа среда, - скоростта на разпространение на светлината във втората среда.

Първият закон на пречупване е: съотношението на синуса на ъгъла на падане на синуса на ъгъла на пречупване е постоянна стойност за тези две условия:

. при което - относителна индекс на пречупване (индекс на отражение на втория флуид спрямо първата).

Вторият закон на пречупване на светлината е много подобен на втория закон на отражение на светлината: