Закон відбивання і заломлення світла: формула показника і способи обчислення коефіцієнта

Закон відбивання світла

Суть цього закону показує цей малюнок:

Дифузне відбиття

Але світло може падати не тільки на площину. Що відбувається з ним, коли він падає на нерівну поверхню? Закон відбивання світла все одно буде діяти, але кожна точка поверхні буде відображати промінь у своєму напрямку, тобто дифузно.

Закон заломлення світла

Суть закону заломлення світла:

Тут n1 – показник заломлення в умовах, в яких промінь опускається, n2 – показник заломлення в умовах, в яких він заломлюється.

Абсолютний показник – це постійна величина. Він дорівнює відношенню швидкості руху світлового потоку у вакуумі до швидкості його руху в середовищі.

Тут c – швидкість світла у вакуумі; v – середовищі.

Промінь, спрямований на край двох середовищ перпендикулярно, не буде відхилятися, при проходженні з одного середовища в іншу.

Повне віддзеркалення світла

Коли світлове випромінювання потрапляє з більш щільною середовища в менш ущільнену, трапляється повне віддзеркалення світла. При ньому світловий потік ковзає по поверхні, не заломлюючись.

Дивіться також:  Ємність конденсатора: види і застосування; принципи роботи та маркування

α на малюнку – граничний кут повного внутрішнього віддзеркалення (кут заломлення дорівнює 90 гр.). Найчастіше він позначається як α0.

Принцип Гюйгенса

На цьому принципі заснована хвильова оптика. Принцип Гюйгенса описує механізм руху хвиль. До світлового випромінювання його також можна застосувати. Принцип говорить про те, що коли хвиля досягає якої-небудь поверхні, її точки стають джерелами наступних хвиль. За таким принципом відбувається рух і світлового випромінювання.

Припустимо, нам відомо положення поверхні хвилі в даний момент. Щоб дізнатися її положення в будь-який інший момент, потрібно розглядати всі її точки як джерела наступних хвиль.

Простий приклад того, як відбувається заломлення світла в неоднорідних умовах.

Точки на краю двох середовищ породжують нові хвилі. Огинаюча до цих хвилях вже не паралельна до розділу умов. Межа розділу наступних умов також породить вторинні хвилі, і потік відхилиться ще. За таким же принципом світлова хвиля буде йти далі. З цього рисунка зрозуміло, що випромінювання йде в бік збільшення n.