Явище заломлення світла
Чи звертали ви увагу на те, що предмет, який стирчить з води, наче трохи “переламаний” на кордоні між водою і повітрям? Підводна травинка, яка росте з дна водойми, ніби як трохи відхиляється, потрапляючи з водойми на відкрите повітря.
Приблизно те саме відбувається і з ложкою в склянці води. Насправді предмети залишаються такими ж рівними, як і були, просто відбувається заломлення при поширенні світла, від чого і виникають ці зорові ефекти.
Заломлення світла – це явище зміни напрямку руху світлового променя при переході з одного середовища в інше. Різні середовища, що пропускають світло, мають різну оптичну щільність. Швидкість світла в них різна. Чим більше оптична щільність середовища, тим менше в ній швидкість світла, і тим сильніше вона буде заломлювати світло, що потрапляє ззовні. Як же конкретно відбувається заломлення світла?
Як відбувається заломлення світла?
Припустимо, що з повітря на поверхню води падає пучок світла. Якщо провести перпендикуляр до поверхні води і виміряти кут падіння, то з’ясується, що кут променя після потрапляння у воду змінився, він став менше. Те ж саме відбудеться у разі попадання променя з повітря в скло.
Кут, який утворює падаючий промінь до проведеного до кордону двох середовищ перпендикуляру після потрапляння в друге середовище, називається кутом заломлення. Дослідним шляхом встановлено, що якщо світло падає із середовища оптично менш щільного в більш щільне, то кут падіння буде більше кута заломлення.
Якщо ж навпаки – оптична щільність першого середовища більше оптичної щільності речовини другого середовища, то кут падіння буде менше кута заломлення. При зміні кута падіння кут заломлення буде також змінюватися. Однак відношення цих кутів не залишається постійним. А ось ставлення синусів цих кутів – це постійна величина. Таким чином, можна записати:
Sinα/sinγ = n, де
- Α – кут падіння; Γ – кут заломлення; N – постійна величина для двох конкретних середовищ, яка не залежить від кута падіння.
Закон заломлення світла
Закон заломлення світла звучить наступним чином: падаючий і заломлений промінь лежать в одній площині, причому відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення – величина постійна для двох середовищ.
Внаслідок заломлення світла об’єкти на дні водойми здаються ближче, ніж вони є насправді, зірки на небосхилі здаються вище, ніж вони є насправді.
Закони відбиття і заломлення світла обумовлюють багато явищ у нашому житті. Саме завдяки їм ми бачимо світ таким, який він є. Ви можете ознайомитися з матеріалами по темі “відображення світла” і законом Відбиття світла в попередній темі.
Related posts:
- 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, […]...
- 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, […]...
- Закон заломлення світла (закон Снелліуса) При падінні світла на границю розділу прозорих середовищ з показниками заломлення і частина світла відбивається, а частина проходить у другу середу, змінюючи напрям поширення – заломлюється. На відміну від закону відбиття світла, відомого з глибокої давнини, закон заломлення світла був сформульований у XVII ст. Заломлення світла пов’язано з тим, що в різних середовищах світло поширюється […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Прямолінійне поширення світла У вакуумі і однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно. Фізичною моделлю вузького пучка світла є промінь світла – лінія, вздовж якої поширюється світло. Більшість предметів ми бачимо завдяки тому, що вони відбивають світло. Відбитий від дзеркала промінь лежить в одній площині з падаючим променем і перпендикуляром до дзеркала, проведеним в точку падіння променя. Кут між падаючим […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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. […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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. […]...
- 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 […]...
- Що таке швидкість світла – коротко Швидкість світла – найбільша з можливих в світі швидкостей. У вакуумі вона становить 300 000 км в секунду. Наприклад, щоб дістатися від Сонця до Землі, світла потрібно близько 8 хвилин. Так що ми ніколи не бачимо Сонце таким, яке воно є саме в даний момент. Це завжди Сонце 8 мінутназад. Власне, так з усіма предметами. […]...
- Хвильові і корпускулярні властивості світла За часів Ньютона більшість фізиків розглядали світло як потік особливих частинок. Правда, повної згоди з цього питання не було. Так, сучасник Ньютона Гюйгенс вважав світло хвилями, що поширюються в особливому середовищі – ефірі. Суперечка про природу світла закінчується в 19 столітті, коли були поставлені досліди, що демонструють дифракцію світла. Після цього хвильова природа світла стає […]...
- Що таке лінза? Нам відомо, що світло, потрапляючи з однієї прозорого середовища в іншу, заломлюється – це явище заломлення світла. Причому кут заломлення менше кута падіння при потраплянні світла в більш щільну оптичну середу. Що це означає, і як це можна використовувати? Якщо ми візьмемо шматок скла з паралельними гранями, наприклад, віконне скло, то отримаємо незначне зміщення зображення, […]...
- 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 […]...
- Види джерел світла Світло – це електромагнітні хвилі (по-іншому говорять, електромагнітне випромінювання). У розділі фізики “Оптика” світлом вважають не будь-які електромагнітні хвилі, а лише хвилі, які лежать в певному діапазоні довжини хвилі. Це ті довжини хвиль, які сприймаються очима людини. Таким чином, світло – це видимі для людини електромагнітні хвилі, або видиме випромінювання. Джерела світла, тобто тіла, що […]...
- 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 […]...
- Поширення світла Окремі закони оптики були сформульовані задовго до того, як була визначена сутність світла. Одним з таких законів буде закон прямолінійного поширення світла. Згідно з ним в однорідної прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно. Він був визначений в ще III в. до н. е. давньогрецьким вченим Евклідом. Якщо середовище не прозора, то світ не буде поширюватися. Прямолінійністю […]...
- 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 […]...
- Розсіювання світла З класичної точки зору процес розсіювання світла полягає в тому, що світло, проходячи через речовину, збуджує коливання електронів в атомах. Хиткі електрони стають джерелами вторинних хвиль. Вторинні хвилі є когерентними і тому повинні інтерферувати. У разі однорідного середовища вторинні хвилі гасять один одного у всіх напрямках, крім напрямку поширення первинної хвилі. Тому розсіювання світла, тобто […]...
- Швидкість світла Швидкістю світла називають швидкість, з якою відбувається поширення електромагнітних хвиль (в тому числі і світла у вакуумі. На даний момент швидкість світла є максимально можливою з практично досяжних швидкостей. Швидкість світла чисельно дорівнює 299 792 458 м/с, хоча зазвичай для спрощення при розрахунках використовують 300 000 000 м/с. Позначається швидкість світла малою латинською літерою “с”. […]...
- Як вимірюють швидкість світла? У 1676 датський астроном Оле Ремер зробив перший грубу оцінку швидкості світла. Ремер зауважив слабке розбіжність в тривалості затемнень супутників Юпітера і зробив висновок, що рух Землі, або наближається до Юпітера, або віддаляється від нього, змінювало відстань, яку доводилося проходити світлу, відбитому від супутників. Вимірявши величину цієї розбіжності, Ремер підрахував, що швидкість світла становить 219911 […]...
- Поляризація світла Дифракція і інтерференція світла підтверджує хвильову природу світла. Але хвилі можуть бути поздовжніми і поперечними. Розглянемо наступний досвід. Поляризація світла Припустимо пучок світла через прямокутну пластину турмаліну, одна з граней якої паралельна осі кристала. Ніяких видимих змін не відбулося. Світло лише частково погасив у пластині і придбав зеленувате забарвлення. Тепер після помістимо ще одну пластину […]...
- Оптика та швидкість світла Джерело світла поширює промені у всі сторони. Світло падає на навколишні предмети і цим змушує їх нагріватися. Якщо світло потрапляє в очі, він викликає зорові відчуття – ми бачимо. Тобто при поширенні світла відбувається передача деякого впливу. Одне тіло впливає на інше. Всього існує два способи впливати на інший предмет: 1. Перенесення речовини 2. Зміна […]...
- Інтерференція світла Все, про що ми говорили в попередньому розділі, справедливо для інтерференції будь-яких видів хвиль – зокрема, світлових. Але є дві істотні особливості, що відрізняють інтерференцію світла від інтерференції, скажімо, механічних хвиль. 1. Період коливань електромагнітного поля в світловій хвилі є настільки малим, що спостерігати і вимірювати ми можемо лише усереднене значення інтенсивності світла. 2. Два […]...
- Дифракція світла – коротко Перед дифракцією потрібно сказати про її “подругу” – інтерференцію. Адже інтерференція і дифракція світла – це явища, які спостерігаються одночасно. Інтерференція світла – це коли дві когерентні світлові хвилі при накладенні підсилюють один одного або навпаки послаблюють. Хвилі є когерентними, якщо різниця їх фаз постійна в часі, а при додаванні виходить хвиля тієї ж частоти. […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Явище дифракції: визначення Дифракція є одним з важливих ефектів, характерних для хвилі будь-якої природи. Це явище людина враховує при виготовленні оптичних і звукових приладів (мікроскопів, телескопів, гучномовців). У даній статті мова піде про дифракції на щілини світла. Що таке дифракція? Перед тим як говорити про дифракції на щілини, слід познайомитися з поняттям цього явища. Будь-яка хвиля (звук, світло), […]...
- Електромагнітна природа світла Світло має як хвильовими властивостями, так і корпускулярними властивостями. Така властивість світла називає корпускулярно – хвильовий дуалізм. Але вчені і фізики давнину не знали про це, і спочатку вважали світло пружною хвилею. Світло – хвилі в ефірі Але так як для поширення пружних хвиль потрібна середу, то виникав правомірне питання, в якій же середовищі поширюється […]...
- 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, […]...
- Світло. Дисперсія світла – коротко Світло являє собою електромагнітні хвилі. Швидкість світла у вакуумі дорівнює приблизно 300 000 км / с. Джерела світла можуть бути тепловими (тіла, нагріті до досить високої температури) і холодними (тіла, які світяться при близькій до кімнатної температури); природними (природними) і штучними (створеними людиною); точковими (розмірами яких в даних умовах можна знехтувати) і протяжними (якщо розміром […]...
- Подвійна природа світла У результаті розгляду всієї сукупності оптичних явищ виникає природне запитання: що ж таке світло? Безперервно розподілена в просторі електромагнітна хвиля або потік окремих частинок – фотонів? Теорія і експерименти приводять до висновку, що обидві відповіді повинні бути стверджувальними. 1. Явища інтерференції і дифракції світла, характерні для будь-яких хвильових процесів, не залишають сумнівів у тому, що […]...
- Кольоровий Місяць – рідкісне природне явище Через різних атмосферних явищ Місяць може змінювати свій колір. У більшості випадків відбувається це через наявність в повітрі великої кількості попелу і диму, а також смогу. Сонячне світло, відбиваючись від місячної поверхні, і проходячи через земну атмосферу, дозволяє нам бачити супутник таким, яким ми його бачимо. І немає нічого дивного в тому, що через зміни […]...