После прохождения границы раздела двух прозрачных однородных диэлектрических сред падающая плоская волна (луч ) разделяется на две волны: проходящую во вторую среду (луч ) и отраженную (луч ). N – вектор нормали к поверхности в точке падения единичной длины . |
Угол падения – это угол между лучом , падающим на преломляющую или отражающую поверхность, и нормалью к поверхности в точке падения.
Угол преломления – это угол между преломленным лучом и нормалью к поверхности в точке преломления.
Угол отражения – это угол между отраженным лучом и нормалью к поверхности в точке отражения.
Закон преломления
Закон преломления в векторной форме:
|
где , , – оптические векторы падающей, отраженной и преломленной волн.
Классический закон преломления Снеллиуса (refraction law):
1. падающий луч, преломленный луч и нормаль к поверхности раздела двух сред в точке падения лежат в одной плоскости.
2. произведение показателя преломления на синус угла между лучом и нормалью сохраняет свое значение при переходе в следующую среду:
|
|
|
Закон отражения
Закон отражения (reflection law):
|
Полное внутреннее отражение
При переходе из более плотной среды в менее плотную , при некотором угле падения синус угла преломления по закону преломления должен быть больше единицы, в таком случае преломления не происходит, а происходит полное внутреннее отражение (ПВО, entire inner reflection).
Условие полного внутреннего отражения:
|
Формулы Френеля. Соотношение между амплитудами падающих, преломленных и отраженных волн
Формулы Френеля
Рассмотрим границу раздела двух сред с показателями преломления и . Разложим электрический вектор падающей плоской волны на две составляющих: одна лежит в плоскости падения (), другая перпендикулярна плоскости падения (и плоскости рисунка) (). |
Формулы Френеля, для амплитуд прошедшей , и отраженной , волн соответственно:
| или |