Задай вопрос
юристу

Отправить вопрос    


первая консультация бесплатно

10


лет работы
15


минут ожидание ответа
2000


компаний и адвокатов

Закон отражения ипреломления света


Научно-техническое направление, занимающееся разработкой и применением оптических световодов, называется волоконной оптикой. Согласно молекулярной теории света, под действием электромагнитного поля световой волны в молекулах среды происходит смещение связующих пар внешних (оптических) электронов в сторону более электроотрицательного атома. Это смещение приводит к несовпадению центров положительных и отрицательных зарядов, т.е. молекулы поляризуются и приобретают характер диполей. Диполи совершают вынужденные колебания с частотой, равной частоте падающей световой волны. Кроме того, данные диполи являются источниками вторичных сферических волн. Если среда однородна и изотропна (свойства среды одинаковы во всех направлениях) и падающая световая волна плоская, то из-за интерференции ее со всеми вторичными волнами, излучаемыми диполями среды, получается плоская результирующая волна, которая распространяется в соответствии с законами преломления и отражения света.

Мы знаем теперь положение двух точек фронта отраженной волны — С и В. Чтобы не загромождать рисунок, мы не показываем вторичных волн, испущенных точками между А и С, но линия CD будет касательной (огибающей) ко всем из них. Стало быть, CВ действительно является фронтом отраженной волны. Направление ее распространения (лучи II и ) ортогонально фронту CD. Из равенства треугольников ABC и ADC вытекает равенство углов

Пусть фронт волны АА подошел к границе раздела сред. Точки раздела сред можно рассматривать как центры вторичных волн. Через время испущенные вторичные сферические волны достигают точек на расстоянии от фронта АА. Поскольку показатель преломления среды растет слева направо, эти расстояния убывают слева направо.

Мы знаем, что

изображение нашего лица в хорошем зеркале всегда более светлое, чем, например, в

поверхности воды озера или колодца. Это связано с тем уже неоднократно

упоминавшимся обстоятельством, что не вся световая энергия, падающая на границу

раздела двух сред, отражается от нее: часть света проникает через границу

раздела во вторую среду и проходит через нее насквозь или частично поглощается

в ней.

отраженной световой энергии зависит от оптических свойств граничащих между

собой сред и от угла падения. Если, например, свет падает н стеклянную

пластинку перпендикулярно к ее поверхности (угол падения равен нулю), то

отражается всего только около световой энергии, а проходит через

границу раздела. При увеличении угла падения доля отраженной энергии

возрастает.

В отражение является причиной и используется в . В оно играет важную роль в изучении сейсмических волн. Отражение наблюдается на поверхностных волнах в водоёмах. Отражение наблюдается со многими типами электромагнитных волн, не только для видимого света. Отражение и более высоких частот имеет важное значение для радиопередач и . Даже жёсткое и могут быть отражены на малых углах к поверхности специально изготовленными . В медицине отражение на границах раздела тканей и органов используется при проведении УЗИ-диагностики.

Законы отражения. Формулы Френеля[ | ]

Закон отражения света— устанавливает изменение направления хода в результате встречи с отражающей (зеркальной) поверхностью: падающий и отражённый лучи лежат в одной плоскости с к отражающей поверхности в точке падения, и эта нормаль делит угол между лучами на две равные части.

ГЛАВА II. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА § 8. Законы отражения и преломления света Основным отличием геометрической оптики является то, что в ней рассматривают распространение световых лучей без каких-либо предположений об их природе. Каждый световой луч представляет собой линию (бесконечно тонкую), вдоль которой распространяется лучистая энергия. Ниже, в волновой оптике, мы увидим, что такое представление о свете не всегда может дать объяснение наблюдаемым явлениям. Однако для объяснения обширного класса явлений и конструирования многих весьма важных приборов это упрощенное представление вполне достаточно.

К числу самых простых явлений, разбираемых в геометрической оптике, принадлежит отражение света от зеркал.

Отражение света от зеркал подчиняется двум законам, открытым опытным путем:

Лучу падающий на поверхностьу нормаль к поверхности в точке падения и лучу отраженный от поверхности, лежат в одной плоскости, называемой плоскостью падения.

Этот коэффициент зависит от многих причин,

например, от состава излучения и от угла падения. Свет полностью отражается от тонкой

плёнки серебра или жидкой ртути, нанесённой на лист стекла.

Законы отражения света

Законы отражения света были найдены экспериментально ещё в 3 веке до нашей эры

древнегреческим учёным Евклидом. Также эти законы могут быть получены как следствие

принципа Гюйгенса, согласно которому каждая точка среды, до которой дошло возмущение,

является источником вторичных волн. Волновая поверхность (фронт волны) в следующий

момент представляет собой касательную поверхность ко всем вторичным волнам.

Принцип Гюйгенса является чисто геометрическим.

Большинство тел лишь отражают падающее на них излучение, не являясь при этом источником света.

Вычислите частоты

колебаний, генерируемых этими станциями.

длину волны 

данного излучения. (Ответ: 

опрос : « Физический марафон» (слайд)

Что изучает оптика?

В чем заключается сущность

корпускулярной теории света И. Ньютона?

В чем заключается сущность

волновой теории света Гюйгенса?

Чем было вызвано появление

электромагнитной теории света?

прямолинейного распространения света.

В чем заключается физический

смысл принципа Гюйгенса?

3) Проверка выполнения заданий

по карточкам.

нового материала.

Свет, излучаемый Солнцем, до

того, как попасть в наши глаза претерпевает

множество изменений. Он отражается,

преломляется, рассеивается. Изменяется

его скорость, направление распространения,

интенсивность. На прошлом занятии

сформировали представление о развитии

взглядов на природу света, а сегодня

изучим законы отражения, преломления

света, явление полного отражения света

и его практическое применение.

и преломление света» (слайд)

изучения темы (слайд)

Эксперимент и теория

показывают, что в различных, прозрачных

средах свет распространяется с различными

скоростями, меньше скорости света в

вакууме.(Чему равна скорость света в

вакууме?) Среда, во всех точках которой

скорость распространения света одинакова,

однородной.

явления отражения и преломления

монохроматического света на границе

раздела двух различных, оптически

однородных сред (демонстрация).

границу раздела двух сред (воздух-стекло),

скорости света в которых равны v1

падает световой луч 1, который называется

- угол между падающим лучом и нормалью

к границе раздела.

Из стекла легко можно сделать плоские пластинки, которые затем покрываются слоем металла, в результате чего получаются обычные зеркала.

Рассмотрим следующий простой опыт. Направим, например, узкий пучок лучей на поверхность воды в большом сосуде (рис. 180). Мы обнаружим, что часть света отразится от поверхности воды, другая часть пройдет из воздуха в воду. Для того чтобы падающий луч SO, отраженный луч OR и прошедший в воду луч OD были лучше видны, рекомендуется слегка запылить воздух над сосудом (например, дымом), а в воде, заполняющей сосуд, растворить немного мыла, благодаря чему вода станет слегка мутной. На опыте видно, что вошедший в воду луч не является простым продолжением луча, падающего на границу раздела, а испытывает преломление.

При изучении данного явления нас будут интересовать, во-первых, направления отраженного и преломленного лучей и, во вторых, доля отраженной световой энергии и энергии, прошедшей из первой среды во вторую.

Рассмотрим вначале отраженные лучи.

Оно происходит при попадании света на любые шероховатые поверхности. Для определения пути отраженного от тела луча в точке его падения проводится плоскость, касающаяся поверхности. Затем по отношению к ней строят углы падения лучей и отражения.

Только благодаря существованию рассеянного (диффузного) отражения световой энергии мы различаем предметы, не способные испускать свет. Любое тело будет абсолютно невидимым для нас, если рассеивание лучей будет равно нулю.

Диффузное отражение световой энергии не вызывает у человека неприятных ощущений в глазах. Это происходит от того, что не весь свет возвращается в первоначальную среду. Так от снега отражается около 85% излучения, от белой бумаги – 75%, ну а от велюра черного цвета – всего 0,5%.

Задайте Ваш вопрос

Наши преимущества

Вопросы и ответы

  • Демьян Сергеев (Москва)

    Вопрос: Как ЗАСТАВИТЬ Людей Вернуть незаконно ПРИВАТИЗИРОВАННОЕ? СЕРЬЁЗНО !

  • Дмитрий Афанасьев (Мск)

    Вопрос: Гравитация, материя, информация, мысль, это всё?

  • Валентин Степанов (Мск)

    Вопрос: Почему Бог не доказан, а лишь аргументирован?! Давайте это исправим прямо здесь и сейчас!

  • Камилла Михайлова (Мск)

    Вопрос: Одни утверждают: "Бог существует" Другие: "Бог не существует" Но как определить "существует", что значит существование?

  • Ева Фомина (Мск)

    Вопрос: В Йеллоустоуне закрыли доступ к данным о сейсмической активности. от скуки, или готовят сюрприз?