Кути падіння і заломлення світла
Якщо пустити світловий промінь з повітря у воду, то на межі двох середовищ він трохи змінить свій напрямок і у воді піде під іншим кутом.
Кут між перпендикулярною прямою до межі двох середовищ і променем у воді зменшиться. Це кут заломлення (γ). Кут між перпендикулярною прямою і падаючим променем – це кут падіння (α).
Кут падіння і заломлення променя світла
Зміна напрямку променя пов’язана з різною щільністю середовищ. Вода в порівнянні з повітрям більш щільне середовище, світло в ній поширюється повільніше. Так як світло – це хвиля, то це призводить до зміни його напряму.
Якщо світловий промінь виходить з води в повітря, то він знову змінює свій напрямок.
В даному випадку кут між променем і перпендикуляром до межі середовищ збільшиться. Якщо промінь спочатку йшов з повітря у воду, а потім вийшов з води в повітря, і обидві кордони середовищ паралельні один одному, то кут променя стане таким, яким був до входу у воду. Промінь вийде з води паралельно тому, як він увійшов до неї, але буде лежати на іншій прямій через те, що у воді він міняв свій напрямок.
Таким чином, при переході світлового променя з менш щільного середовища в більш щільний кут падіння більше кута заломлення (α> γ). При його переході з більш щільного середовища в менш щільний кут падіння менше кута заломлення (α <γ).
Якщо промінь падає перпендикулярно до межі розділу середовищ, то кут падіння буде дорівнює куту заломлення (α=γ=0°). Тобто, можна сказати, заломлення не відбудеться.
Кути падіння і заломлення завжди лежать в одній площині.
Крім пари середовищ повітря-вода, також можна навести приклади пар інших прозорих середовищ, в яких промінь заломлюється через їх різні щільності. Наприклад, вакуум-повітря, повітря-скло та ін.
Зрозуміло, що зі збільшенням кута падіння, збільшується кут заломлення (навіть якщо він менше кута падіння). Однак ставлення кутів падіння і заломлення не зберігається.
Тобто якщо кут падіння був 20° і його збільшити в 2 рази, то це не означає, що кут заломлення, який припустимо був 15° також збільшиться в 2 рази.
Однак для певної пари двох середовищ завжди зберігається ставлення синусів кутів падіння і заломлення. Тобто:
Sin α/sin γ = const.
Це відношення називається показником заломлення для двох середовищ і позначається буквою n. Якщо в якості кута α завжди брати кут руху променя в менш щільному середовищі, то чим більше n, тим сильніше переломлення для Даної Пари Середовищ.
Related posts:
- Заломлення світла. Закон заломлення світла Розглянемо, як змінюється напрям променя при переході його з повітря у воду. У воді швидкість світла менше, ніж у повітрі. Середовище, в якому швидкість поширення світла менше, є оптично більш щільною середовищем. Таким чином, оптична щільність середовища характеризується різною швидкістю поширення світла. Це означає, що швидкість поширення світла більше в оптично менш щільною середовищі. Наприклад, […]...
- Заломлення світла – коротко Заломленням світла називають зміна напрямку променів світла при переході з однієї прозорого середовища в іншу. Воно обумовлене тим, що швидкість світла в різних середовищах різна. Кут між переломлених променем і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ називають кутом заломлення. Його позначають грецькою буквою у. Переломлених промінь лежить в одній площині з падаючим променем і перпендикуляром, […]...
- Закони заломлення для повітря-середовище 1. При розгляді падаючого і зламаного променя, а також нормалі до розділів середовищ, всі перераховані величини знаходяться в одній площині. 2. Ставлення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є постійною величиною, рівною показнику заломлення середовища. З даного співвідношення зрозуміло, що значення показника заломлення більше одиниці, це означає, що синус кута падіння завжди більше синуса […]...
- За кордоном променя світла Промінь світла, минаючи кордон двох середовищ, зазвичай розщеплюється на два промені – відбитий і заломлений. Ще давньогрецького вченому Птолемею була відома витончена закономірність: синус кута заломлення в стільки разів більше синуса кута падіння, у скільки разів коефіцієнт заломлення першого середовища більше коефіцієнта заломлення другого (ми розмірковуємо зараз про перехід світла з більш щільною середовища в […]...
- Закон заломлення Снелліуса “Ах, де ж ти, світлий промінь?” – Писав поет Джеймс Макферсон, ймовірно, не обізнаний про фізичне явище заломлення світла. Закон Снелліуса стосується повороту, або заломлення, світла (або інших хвиль) при проходженні кордону двох середовищ: наприклад, коли він потрапляє з повітря в скло. Зміна напрямку поширення хвиль викликано відмінностями їх швидкостей в цих середовищах. Ви можете […]...
- Віддзеркалення світла. Закон відбиття світла Вам уже відомо, що світло від джерела або від освітленого тіла сприймається людиною, якщо промені світла потрапляють в очі. Як поводитиметься світло, якщо на його шляху є перешкода? Щоб дізнатися це, проробимо наступний досвід. Від джерела S направимо через щілину пучок світла на екран. Екран буде освітлений, але між джерелом і екраном ми нічого не […]...
- Відбиття світла – фізика У попередньому розділі ми розглядали промінь, який розповсюджується в однорідному середовищі. Зараз же розглянемо поділ двох середовищ. Якщо промінь під деяким кутом потрапляє на кордон, що розділяє дві різні середовища, то промінь відбивається в ту середу, з якої прийшов. Отже, КL – межа розділу двох різних за щільністю середовищ. СО – перпендикуляр до кордону розділу […]...
- Інтенсивність відбитого і заломленого світла Закони геометричної оптики дозволяють визначити тільки напрямок світлових променів, але нічого не говорять про їх інтенсивності. Досвід показує, що співвідношення інтенсивностей відбитого і зламаного променів сильно залежить від кута падіння. При нормальному падінні світла на поверхню, наприклад, води, енергія відбитого променя складає всього 2% від енергії падаючого променя. Але при ковзному падінні відбивається майже все […]...
- Дисперсія світла. Дослід Ньютона Дисперсія світла надала можливість вперше досить достовірно обгрунтувати складову сутність білого світла. Так само цей феномен можна побачити, наприклад, при ламанні світла в частинках води, на траві чи в атмосфері при формуванні веселки або ж близько ліхтарів в тумані. Один з найбільш переконливих маркерів дисперсії – розкладання білого світла при пропущенні його крізь призму (досвід […]...
- Призма Ніколя Людське око зазвичай однаково сприймає поляризовані і неполяризовані промені. Лише невеликий відсоток людей здатний відчути відмінність між природним і поляризованим світлом. Тому для кількісних вимірів поляризації використовують поляризаційні прилади. Подвійне променезаломлення дозволяє побудувати досконалі поляризатори. Перша поляризационная призма була винайдена в 1828 р шотландським фізиком Николем (1768-1851). Її скорочено називають Миколу (рис. 5.20). Кристал ісландського […]...
- Відбиття світла від поверхні Ми знаємо, що всі тіла і предмети можливо побачити завдяки тому, що від них відбиваються промені світла, які сприймає наше око. А як відбиваються ці промені? Хаотично, як завгодно або підкоряючись якимсь законам? Напевно кожен з вас розважався в дитинстві, пускаючи сонячних зайчиків. Дзеркальце потрібно повернути таким чином, щоб на нього потрапляли сонячні або які-небудь […]...
- Рівноприскорений рух. Вільне падіння тіл У фізиці прискореним називають будь-який рух, при якому прискорення відмінно від нуля: а * 0. Тобто швидкість може бути як зростаючій, так і спадної і навіть незмінною по модулю, але тоді обов’язково змінюється за напрямком. Рух з постійним прискоренням називається рівноприскореним: a = const. Показовим прикладом рівноприскореного руху є вільне падіння тіл на Землю. Це […]...
- Якщо навхрест лежачі кути при січній рівні, то прямі паралельні Нехай дано дві прямі a і b, що перетинаються прямий c. Тобто пряма c є січною для прямих a і b. При цьому утворюються дві пари навхрест лежачих кутів. Якщо в будь-який з цих пар кути рівні, то прямі a і b паралельні. На кресленні позначена одна пара рівних між собою навхрест лежачих кутів. Навхрест […]...
- Поляризація при відбитті і заломленні Поляризоване світло можна отримати, використовуючи відбиття або заломлення світла від діелектричних ізотропних середовищ (наприклад, від скла). Якщо кут падіння світла на межу розділу двох діелектриків відмінний від нуля, відбитий і заломлений промені виявляються частково поляризованими. У відбитому промені переважають коливання, перпендикулярні площині падіння (на рис. 5.9 ці коливання позначені крапками), в переломленому промені – коливання, […]...
- Як побудувати бісектрису кута? Бісектриса – це промінь, що виходить з вершини кута і ділить кут навпіл, тобто на два рівних кута. Таким чином завдання можна сформулювати так: розділити кут навпіл. Алгоритм побудови бісектриси кута: Накреслити коло (або його частина) з центром у вершині кута так, щоб вона перетнула сторони кута. Заміряти циркулем відстань між точками перетину сторін кута […]...
- Закони відбивання світла Як і говорилося в попередньому розділі, серед основних законів геометричної оптики є закон відображення. На ньому грунтуються практично всі знання про геометричні властивості світлових променів. Існує два закони відображення: Перпендикуляр до розділу середовищ, що падає і відбитий промені – все лежать в одній площині. Кут падіння променя дорівнює куту відбиття. Тобто, судячи з нашого малюнка […]...
- Дисперсія світла – коротко Отже, в чому полягає явище дисперсії світла? У минулій статті ми розглянули закон заломлення світла. Тоді ми не замислювалися, а точніше – не згадували про те, що світло (електромагнітна хвиля) має певну довжину. Давайте згадаємо: Світло – електромагнітна хвиля. Видиме світло – це хвилі, що мають довжину в інтервалі від 380 до 770 нанометрів. Так […]...
- Фізика дифракція світла Якщо на шляху хвилі виникає перешкода, то відбувається дифракція – відхилення хвилі від прямолінійного поширення. Це відхилення не зводиться до відбиття або заломлення, а також викривлення ходу променів внаслідок зміни показника заломлення середовища. Дифракція полягає в тому, що хвиля огинає край перешкоди і заходить в область геометричної тіні. Нехай, наприклад, плоска хвиля падає на екран […]...
- Вільне падіння тіл – загальна характеристика Вільним падінням називається рух тіл під дією сили тяжіння. Падіння тіл, що спостерігається нами в повсякденному житті, строго кажучи, не є вільним, оскільки крім сили тяжіння на тіла діє сила опору повітря. Але якщо сила опору пренебрежимо мала в порівнянні з силою тяжіння, то рух тіла дуже близько до вільного (як, наприклад, при падінні маленької […]...
- Принцип Ферма В основу геометричної оптики замість розглянутих законів може бути покладено принцип Ферма. Він стверджує, що світло поширюється по такому шляху, для проходження якого йому потрібно екстремальний час, тобто час має бути або мінімальним, або максимальним, або однаковим для всіх можливих шляхів. В останньому випадку всі шляхи світла між двома точками опиняються таутохронность, тобто вимагають для […]...
- Прискорення вільного падіння на Землі та інших небесних тілах Одним з окремих випадків всесвітнього тяжіння є той факт, що всі тіла притягуються до Землі. Для нас, жителів планети Земля, сила тяжіння має величезне значення. Сила, з якою тіло деякої маси m буде притягатися до Землі, відповідно до закону всесвітнього тяжіння буде обчислюватися за такою формулою: F = G*((mЗ*m)/(RЗ)2), де МЗ – маса землі; RЗ […]...
- Джерела світла. Поширення світла Ще в давні часи вчені цікавилися природою світла. Що таке світло? Чому одні предмети кольорові, а інші білі або чорні? Дослідним шляхом було встановлено, що світло нагріває тіла, на які він падає. Отже, він передає цим тілам енергію. Вам уже відомо, що одним з видів теплопередачі є випромінювання. Світло – це випромінювання, але лише та […]...
- Рівнинні і гірські річки. Ухил і падіння річки 1. Як впливає рельєф на характер течії річок? Від рельєфу залежить швидкість течії річок. 2. Як утворюються пороги і водоспади? Пороги утворюються, коли тверді породи виходять на поверхню і перетинають русло. Якщо річка зустрічає крутий уступ, то вода падає з нього і утворює водоспад. 3. Чим відрізняється падіння річки від ухилу? Падіння річки – ця […]...
- До чого сниться падіння Бачити у сні падіння з висоти, означає, що незабаром вам доведеться зіткнутися з великими неприємностями, які вплинуть на ваше суспільне становище і фінансовий стан. Якщо закоханому молодій людині сниться, що він падає з висоти, то такий сон може говорити про те, що ви неправильно вибрали собі партнерку. Вона не тільки не відповідає вашому ідеалу, але […]...
- Дисперсія електромагнітних хвиль. Експериментальні результати При поширенні електромагнітної хвилі в матеріальних середовищах відбувається зміна характеристик електричного і магнітного полів. Властивості електромагнітних хвиль в матеріальному середовищі описуються за допомогою рівнянь Максвелла. Оптичне випромінювання є окремим випадком електромагнітного. Як вже зазначалося у розділі 1, діапазон довжин відомих до теперішнього часу електромагнітних хвиль простягається від часток ангстрема (1 ангстрем = 10-10 м) до […]...
- Таємниці світла Майже всі свої знання про Всесвіт вчені отримують шляхом спостереження за світлом і подальшого аналізу принесеної їм інформації. Проте ще зовсім недавно про сам світлі люди практично нічого не знали. У сімнадцятому столітті з’явилися дві суперечать теорії про природу світла. Корпускулярна теорія, висунута Ісааком Ньютоном, стверджувала, що світло складається з найдрібніших частинок, названих Ньютоном корпускулами. […]...
- Математична модель вільного падіння тіла Розглянемо одну з традиційних завдань класичної механіки: рух тіла в полі сили тяжіння. Ця задача має безліч додатків: від розрахунку вільного падіння тіла на Землю до запуску балістичної ракети або космічного корабля. Вивчення навіть, здавалося б, найпростішого варіанту завдання – вільного вертикального падіння на Землю – дозволяє отримати відповіді на безліч цікавих і важливих питань: […]...
- Корпускулярна теорія світла Раніше ми вже говорили про те, що за сучасними уявленнями світло – це електромагнітне випромінювання. Основні закономірності, пов’язані з відображенням і заломленням світла, загально відомі ще в Античності, були досліджені і уточнені в XVII в. Кеплером, Гюйгенсом, Декартом та іншими вченими. У середині 60-х рр. XVII в. природою світла, інакше кажучи оптикою, зацікавився Ісаак Ньютон. […]...
- Розсіювання світла. Залежність розсіювання від довжини хвилі При проходженні природного світла через неоднорідне середовище світлові хвилі дифрагують на наявних неоднородностях і дають дифракційну картину з досить рівномірним розподілом інтенсивності в усіх напрямках. Таку дифракцию називають розсіюванням. Розсіювання світла – явище, при якому світло, що поширюється в середовищі, відхиляється по всіляких напрямках. Теорію розсіювання світла розробив англійський фізик Дж. Релей (1842-1919 р). Розрізняють […]...
- Оптичні закони В основі геометричної оптики лежить кілька основних законів. Ці закони були виведені в результаті величезної кількості дослідів. В результаті заснування цих законів використовувалися знання з геометрії, то відбувалося вивчення поширення променів, але не природи їх появи. При вивченні геометричної оптики прийнято розглядати ті хвилі, чия довжина набагато менше розмірів джерела світла, тобто прагнути до нуля. […]...
- Вивід закону відображення Припустимо, що на поверхню KL розділу двох середовищ падає плоска хвиля (рис. 4.70). Фіксуємо дві точки A і B цієї поверхні. У ці точки приходять дві падаючих променя P1 A і P2B; площину AS, перпендикулярна цим променям, є хвильова поверхня падаючої хвилі. У точці A проведена нормаль AN до відбиває. Кут а = ZP1AN є, […]...
- Вільне падіння – коротко Окремим випадком рівноприскореного руху тіла, яке рухається по прямій траєкторії, є вільне падіння. Абсолютно не важливо, чи було кинуто тіло вгору або ж навпаки вниз, – воно в будь-якому випадку впаде на Землю. Коли тіло кидають вертикально вгору, воно половину ділянки шляху рухається рівноуповільнено, потім на мить зупиняється, і продовжує рухатися в протилежному напрямку, прискорюючи […]...
- Дифракція світла – фізика Дифракцією світла називається явище відхилення світла від прямолінійного напрямку поширення при проходженні поблизу перешкод. У класичній фізиці, явище дифракції описується як інтерференція хвилі відповідно до принципу Гюйгенса-Френеля. Ці характерні моделі поведінки проявляються, коли хвиля зустрічає перешкоду або щілину, яка порівнянна за розмірами з її довжиною хвилі. Подібні ефекти виникають, коли світлова хвиля проходить через середовище […]...
- Вільне падіння з урахуванням опору середовища Отримаємо математичну модель вільного падіння тіла з урахуванням опору середовища. Силою Архімеда будемо нехтувати, допускаючи, що середня щільність тіла багато більше щільності середовища. При рухах тіл в газовій або рідинної середовищі опір середовища робить сильний вплив на характер руху. Очевидно, що предмет, що падає з великої висоти (наприклад, парашутист, який стрибнув з літака), зовсім не […]...
- Вільне падіння: фізика Завдання: як далеко міг стріляти Робін Гуд стрілою вагою 0,1 кг за умови, що його лук дозволяв випускати стрілу з початковою швидкістю 50 м / с. 1. Максимальна висота Початкова швидкість стріли дорівнює: V = 50 м / с. Прискорення дорівнює прискоренню вільного падіння: a = g = 9,8 м / с2 У максимально високій […]...
- Дисперсія світлових хвиль Якщо на тригранну призму направити пучок білого світла, то на екрані можна чітко побачити спектр, що складається з семи кольорів. Це відбувається тому, що біле світло складний і складається з простих квітів, які по-різному переломлюються призмою. Кут заломлення світла залежить від показника заломлення середовища. Розкладання білого світла в спектр означає, що світло різного кольору має […]...
- Інтерференція світла в тонких плівках Всі ми спостерігали ситуацію, коли світло, заломлюючись на мильну бульбашку, набуває райдужну забарвлення. Все це відбувається в результаті інтерференції. Уявімо собі тонку прозору середу, на яку потрапляє промінь. Як ми знаємо, він відбивається від неї і заломлюється. Як можна помітити, в результаті даного процесу виходять два промені. А так як вони випущені від одного джерела, […]...
- Які геометричні фігури найпростіші? До простих геометричних фігур відносяться точка, пряма, відрізок, промінь, напівплощина і кут. Навіть серед найпростіших фігур виділяється сама найпростіша – це точка. Всі інші фігури складаються з безлічі точок. В геометрії прийнято позначати точки прописними (великими) латинськими літерами. Наприклад, точка A, точка L. Пряма – це нескінченна лінія, на якій якщо взяти дві будь-які точки, […]...
- Інтерференція в тонких плівках Дивлячись на переливається різними кольорами мильна бульбашка, на райдужні відблиски масляних або бензинових плям на поверхні води, ми, виявляється, спостерігаємо не що інше, як інтерференцію світла! Падаючий промінь розщеплюється на два промені: відбитий промінь OF і переломлених промінь OB. Після вторинного відбиття і заломлення з плівки виходить другий промінь CF, паралельний відбитому променю. Обидва промені […]...
- Що таке голограма Голограма – це особливий тип тривимірного зображення на екрані, виробленого променем чистого лазерного світла. Лазерний промінь проходить крізь призму, яка потім ділить його на дві окремі гілки. Одна гілка лазерного променя націлена на фотографований об’єкт, і в результаті об’єкт відбивається назад на фотографічну пластину або плівку. Інша гілка лазерного променя націлена безпосередньо на фотографічну пластину. […]...