Отражение и преломление света диэлектриками

При падении световой волны на идеально плоскую границу раздела двух диэлектриков, размеры которой значительно превышают длину волны, угол между направлением распространения отраженной волны и нормалью к границе раздела i1(угол отражения) равен по абсолютной величине соответствующему углу для падающей волны i (закон отражения). Такое отражение называется зеркальным. Угол между направлением распространения преломленной волны и нормалью к границе раздела (угол преломления r) связан с углом падения i законом Снеллиуса (законом преломления):

n21 – это относительный показатель преломления среды, в которой распространяется преломленный свет, относительно среды, в которой распространяется падающий свет.

Если световая волна из оптически более плотной среды 1 падает на границу раздела с оптически менее плотной средой 2 (n21 < 1), то при углах падения i ³ i пр, где sin iпр = n21, преломленная волна отсутствует и свет полностью отражается от оптически менее плотной среды. Это явление называется полным внутренним отражением. Угол iпр называется предельным (критическим углом полного внутреннего отражения).

Величина R, равная отношению интенсивностей отраженной и падающей волн, называется коэффициентом отражения. Величина Т, равная отношению интенсивностей преломленной и падающей волн, называется коэффициентом пропускания. Для отражения и преломления света на границе раздела двух прозрачных сред (не поглощающих свет)

R + T = 1. В случае полного внутреннего отражения R=1 и Т=0.

при падении под углом i1 на плоскую границу раздела двух сред плоской неполяризованной световой волны коэффициент отражения:

R= 6

где r – угол преломления. В случае i= r = 0 (нормальное падение света)

R= 7

где n21 – относительный показатель преломления.

Диффузным (рассеянным) отражением света называется отражение света во всевозможных направлениях. Оно наблюдается, например, при отражении света от шероховатой поверхности раздела двух сред. Поверхность называется абсолютно матовой, если она отражает свет равномерно по всем направлениям.

Рефракцией света называется искривление световых лучей вследствие преломления в оптически неоднородной среде с непрерывно изменяющимся от точки к точке показателем преломления. Примером рефракции света может служить астрономическая рефракция – искривление лучей света от небесных тел при прохождении сквозь атмосферу Земли, обусловленное уменьшением плотности атмосферы. При некоторых условиях в результате земной рефракции возникают миражи.