Законы отражения света. Полное отражение

Световой луч – это линия, указывающая, в каком направлении свет переносит энергию. Световой луч перпендикулярен фронту волны.

Угол падения – угол между падающим лучом и нормалью к отражающей поверхностью в точке падения.

Закон отражения света: луч падающий, луч отраженный и нормаль к отражающей поверхности в точке падения лежат в одной плоскости, причем угол падения равен углу отражения. Световые лучи обратимы.

Вопрос. Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен 15⁰. Чему равен угол между отраженным лучом и зеркалом?

Вопрос. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим лучом и зеркалом равен 20⁰. Найти угол между падающим и отраженным лучом.

Обсуждение. Приведите примеры явления преломления света, которые вы наблюдали в повседневной жизни.

Преломление света – это явление изменения направления распространения света для прохождения через границу двух сред.

Абсолютный показатель преломления среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в данной среде:

Абсолютный показатель преломления 1 среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в 1 среде: . Аналогично для другой среды.

Относительный показатель преломления второй среды относительно первой:

 =

Среду с меньшим показателем преломления принято называть оптически менее плотной средой, а среду с большим показателем преломления – оптически более плотной.

Законы преломления света:

1.Падающий луч, преломленный луч и нормаль к отражающей поверхности в точке падения лежат в одной плоскости.

2.Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для этих двух сред, равная относительному показателю преломления второй среды относительно первой:

Ход лучей в треугольной призме:

       Полное отражение света – отражение света, падающего из оптически более плотной среды на границу с оптически менее плотной среды под угло падения, польшим некоторого предельного угла.

Угол падения, соответствующий углу преломления 90^о, называют предельным углом. и

Явление полного отражения используется в волоконной оптике для передачи излучения и изображения по пучкам прозрачных гибких волокон – световодов.

Световод – это стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытого оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен по изогнутому пути. Волокна собирают в жгуты. По каждому из волокон передается какой-нибудь элемент изображения.

Пример 1. На поверхность стекла из воздуха падает луч света. Угол падения равен 60⁰. Найдите угол между отраженным и преломленными лучами. Коэффициент преломления для стекла=1.5