3. Закон преломления света. Полное внутреннее отражение
В \(1621\) году голландский математик Виллеброрд Снеллиус опытным путём открыл и сформулировал закон преломления света. Он отметил, что при изменении угла падения угол преломления изменяется так, что постоянным остаётся соотношение синусов этих углов.
Закон преломления света (закон Снеллиуса)
- Падающий и преломлённый лучи и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
- Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред, равная относительному показателю преломления:
sin α sin β = n 2 n 1 = n 21 .
Явление полного внутреннего отражения
Рассмотрим луч света, который переходит из среды с большим показателем преломления в вещество с меньшим абсолютным показателем преломления (например, из воды в воздух).
Рис. 1 . Схема полного внутреннего отражения
В этом случае угол преломления луча больше, чем угол падения. Если увеличивать угол падения, то при некотором предельном угле α пр угол преломления становится равным \(90\)°. При дальнейшем увеличении угла падения луч полностью отражается от границы раздела и не переходит в другую среду. Это явление называется явлением полного внутреннего отражения (рис. 1).
Запишем закон преломления света для α пр :
sin α пр sin 90 = n 21 , то
sin α пр = n 21 .
Обрати внимание!
Явление полного внутреннего отражения наблюдается только при переходе светового луча из среды с большим абсолютным показателем преломления в среду с меньшим абсолютным показателем преломления вещества, а также при угле падения большем или равным углу α пр .
Явление полного внутреннего отражения используется в волоконной оптике — для передачи световых сигналов на большие расстояния. Использование обычного зеркального отражения не дает желаемого результата, так как даже зеркало самого высокого качества (посеребрённое) поглощает часть световой энергии. И при многократном отражении энергия света стремится к нулю.
Рис. 2 . Изображение хода луча в световоде
\(1\) — защитная оболочка
\(2\) — оболочка (с меньшим показателем преломления)
\(3\) — сердцевина (с большим показателем преломления)
Оптическое волокно состоит из внутренней сердцевины, окружающей ее оболочки и дополнительного защитного покрытия (защитной оболочки) (рис. 2 ). Сердцевина — светопередающая часть волокна из стекла или пластика. Чем больше диаметр сердцевины, тем большее количество света может быть передано по волокну. Оболочка обеспечивает переотражение света в сердцевину волокна таким образом, чтобы световые волны распространялись только по сердцевине волокна. При входе в световод падающий луч направляется под углом больше предельного, что обеспечивает отражение луча без потери энергии. Волоконные световоды с успехом применяют в медицине. Например, световод вводят в желудок или в область сердца для освещения или наблюдения тех или иных участков внутренних органов. Использование световодов позволяет исследовать внутренние органы без введения лампочки, то есть исключая возможность перегрева.
Луч света переходит из одной среды в другую. Угол падения равен 30°, а угол преломления 45°. Чему равен показатель преломления первой среды относительно второй?
Показатель преломления первой среды относительно второй можно вычислить по закону Снелла: n1/n2 = sin(угла падения)/sin(угла преломления) = sin(30°)/sin(45°) ≈ 0,71. Таким образом, показатель преломления первой среды относительно второй равен примерно 0,71.
- Связаться с нами
- Правила проекта
- Лицензионное соглашение
- Политика конфиденциальности
Закон преломления света
Преломление света происходит по следующему закону:
Падающий и преломленный лучи и перпендикуляр, проведенный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред:
,
где α — угол падения,
β — угол преломления,
n — постоянная величина, не зависящая от угла падения.
При изменении угла падения изменяется и угол преломления. Чем больше угол падения, тем больше угол преломления.
Если свет идет из среды оптически менее плотной в более плотную среду, то угол преломления всегда меньше угла падения: β
Самостоятельная работа для 8 класса по физике «Отражение и преломление».
тест по физике (8 класс) на тему
Самостоятельная работа для 8 класса по физике «Отражение и преломление» по программе Пёрышкина. 4 варианта.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 sr_8_otrazhenie_prelomlenie.rar |
2.08 МБ |
Предварительный просмотр:
Самостоятельная работа 8 класс
Отражение и преломление света
- Запишите закон преломления и сделайте рисунок, обозначьте
границу раздела сред, все лучи и углы.
Во всех заданиях ниже перечертите рисунок к себе и выполните задание. Рисунки делайте по-крупнее, чтобы все лучи и углы были видны.
2. Продолжите ход лучей, изображённых на рисунке справа выше.
- Нарисуйте отражения стрелок, расположенных около зеркала MN.
Не забудьте отразить и буквы.
4. Продолжите ход лучей. На дне сосуда лежит зеркало. Треугольная призма – стеклянная.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Самостоятельные работы 5 класс
Самостоятельные работы по математике для 5 класса по учебнику Н.Я.Веленкина.
Самостоятельные работы. 7 класс. Сила тяжести.
6 вариантов 7 класс.
Самостоятельная работа 7 класс. Климат и внутренние воды Северной Америки.
Проверка знаний «Климат и внутренние воды Северной Америки» 7 класс.
Самостоятельная работа 8 класс «Электролитическая диссоциация»
Самостоятельная работа на тему: 8 класс«Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена»1. Выберите из предложенного перечня веществ электролиты.1 вариант.
Тексты для самостоятельной работы ( 9 класс)
Тексты предназначены для самостоятельной работы по русскому языку с целью закреплания темы » Сложные предложения» и подготовки к ГИА.
самостоятельная работа 5 класс математика. задачи на совместную работу, движение и примеры на действия с обыкновенными дробями
данная самостоятельная работа содержит в себе задачи на совместную работу, задачи на движение, задачу на арифметические действия и примеры на все действия с обыкновенными дробями.
Самостоятельная работа 5 класс. Отрезок, луч, прямая. Самостоятельная работа 5 класс. Распределительные свойства. (с самооценкой)
Самостоятельная работа 5 класс. Отрезок, луч, прямая. Распределительные свойства. (с самооценкой).