Отражение и преломление света на границе раздела двух сред

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

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: