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.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)

Кути падіння і заломлення світла