refracția luminii

Testul. reflectarea luminii

Observarea refracției luminii.

La limita dintre două medii de lumină își schimbă direcția de propagare. O parte din energia luminoasă este returnat la primul mediu, atunci există reflexia luminii. În cazul în care al doilea mediu este transparent, parțial lumina poate trece prin intermediul interfeței mass-media, de asemenea, schimbarea direcției de propagare, de obicei. Acest fenomen se numește refracție a luminii.

Prin refracție observată o schimbare aparentă în formă de obiecte, locația și mărimea lor. In aceasta putem convinge simpla observare. Pune pe fundul unei monede opac de sticlă goală sau un alt obiect mic. Mutați sticla, astfel încât centrul monedei, iar marginea ochilor de sticlă au fost pe aceeași linie. Fără a se schimba poziția capului, va fi turnat într-un pahar cu apă. Pe măsură ce nivelul apei în partea de jos pahar cu o monedă ca acesta este ridicat. Moneda din care au fost anterior observate doar parțial, va fi acum complet vizibile. Stabilirea creion oblic într-un vas cu apă. Dacă te uiți la marginea vasului, putem vedea că o parte a creionului în apă pare să fie mutat la o parte.

Aceste fenomene sunt explicate prin schimbări în direcția razelor la limita a două medii - refractia luminii.

legea refracției definește dispunerea reciprocă a fasciculului incident de AB (vezi. fig.) și CE DB refractate perpendicular pe interfața media, vosstavlennogo la punctul de incidență. Unghiul α este unghiul de incidență. iar unghiul p - unghiul de refracție.

Incidentul, reflectat și de razele refractate nu este greu de observat, făcând un fascicul îngust de lumină vizibilă. Cursul unui astfel de fascicul în aer poate fi urmărită, în cazul în care pune în aer un pic de fum, sau pus pe ecran la un unghi mic la linia. Grinda refractată este vizibilă în apă de acvariu fluoresceina nuanțate.

Producția de drept refracției luminii.
Legea refracției luminii era cunoscută în Grecia antică și apoi a stabilit empiric în secolul al XVII-lea. Deducem folosind principiul Huygens.

refracției luminii la trecerea de la un mediu la altul cauzate de diferențele dintre ratele de propagare a luminii în cele două medii. Lăsați viteza undei în primul mediu prin v 1. iar în al doilea - după 2 v.

Să o interfață planar între două medii val plan de lumină (vezi. Fig.) Scăderi (de exemplu, de la aer la apă). AC suprafață val este perpendicular pe grinzile A și A 1 B 1 B. Suprafețele MN ajunge primul fascicul A. A B fascicul 1 B 1 ajunge la suprafață după un timp δ t. Prin urmare, atunci când unda secundară la punctul B începe numai val excitat de la punctul A are deja forma unei emisfere de rază

Suprafața Wave val refractată poate fi obținut prin efectuarea unei tangentă la suprafață toate undele secundare în al doilea mediu, centrele care se află la interfața. În acest caz, BD avionul. Este plicul undelor secundare. Unghiul a de incidență este triunghiul ABC CAB în (o parte din una dintre aceste unghiuri sunt perpendiculare pe laturile celuilalt). Prin urmare,

Unghiul de refracție β egal cu unghiul ABD ABD triunghi. prin urmare

Divizarea termenul ecuații care rezultă prin termen, obținem:

unde n - constante, nu în funcție de unghiul de incidență.

Din construcție (vezi. Fig.) Că fasciculul incident, fasciculul este refractată și vosstavlenny perpendicular în punctul de incidență află într-un singur plan. Această declarație, împreună cu ecuația prin care raportul dintre sinusul unghiului de incidență la sinusul unghiului de refracție este constantă pentru cele două medii. Este legea refracției luminii.

Verificați validitatea legii refracției poate fi experimental prin măsurarea unghiurilor de incidență și refracție și calcularea raportului dintre sinus lor la diferite unghiuri de incidență. Acest raport rămâne neschimbat.

Indicele de refracție.
Constant, parte a legii de refracție a luminii, numit un indice de refracție relativ sau indicele de refracție al doilea relativ medie de la prima.

Din principiu Huygens, nu numai în cazul în care legea refracției. Ea dezvăluie sensul fizic al indicelui de refracție folosind acest principiu. Acesta este raportul dintre viteza luminii într-un mediu, la interfața dintre ele este refractată:

Dacă unghiul de refracție β mai mic decât unghiul de incidență α. apoi prin (*), viteza luminii în al doilea mediu este mai mică decât în ​​prima.

indicele de refracție cu privire la vid este numit absolut indicele de refracție al mediului. Este raportul dintre sinusul unghiului de incidență la sinusul unghiului de refracție la trecerea de la fasciculul de lumină într-un mediu cu vid.

Utilizarea (**) pot fi exprimate indicele de refracție relativ al indicilor de refracție absolute n 1 și n 2 din primul și al doilea media.

Într-adevăr, din moment ce

unde c - a vitezei luminii în vid, apoi

Mediu cu indice de refracție absolut inferior se numește un mediu optic mai puțin dens.

indicele de refracție absolută se determină prin viteza luminii într-un anumit mediu, care depinde de starea fizică a mediului, adică la temperatura materialului, densitatea acestuia, prezența în ea a stresului elastic. Indicele de refracție depinde și de caracteristicile luminii în sine. De obicei, o lumină roșie este mai mică decât cea pentru verde și verde, pentru mai puțin de violet.

Prin urmare, în tabelele din valori ale indicelui de refracție pentru diferite substanțe este de obicei specificat pentru ce lumina este dată valoarea lui n și starea transportului. Dacă aceste instrucțiuni nu sunt, înseamnă că dependența acestor factori pot fi ignorate.

În cele mai multe cazuri, este necesar să se ia în considerare trecerea luminii prin aer de delimitare - solid sau aer - lichid, dar nu prin vid de delimitare - mediul înconjurător. Cu toate acestea, absolut indicele de refracție n 2 dintr-un material solid sau lichid diferit de indicele de refracție al materialului relativ la aer este neglijabil. Astfel, indicele de refracție absolut al aerului, în condiții normale de culoare galben deschis este de aproximativ 1.000292. Prin urmare,

Atașarea materialului studiat

Utilizarea calculatorului cu foi de lucru. Model „reflecție și refracție a luminii“