Заломлення світла
— явище зміни напрямку поширення світла в разі його проходження через межу
поділу двох середовищ .
Причиною
виникнення явища заломлення світла є зміна швидкості поширення світла при
переході з одного середовища в інше. Як ви вже знаєте, у вакуумі світло
поширюється зі швидкістю 300000 км/с.
У повітрі
швидкість поширення світла змінюється незначно, тому вважається, що і для
повітря вона становить 300000 км/с.
Швидкість поширення
світла у прозорих середовищах зменшується порівняно зі швидкістю світла в
повітрі у відповідну кількість разів: у воді в 1,33 раз; у склі — майже в
1,6 раз; в алмазі — у 2,4 раз.
Із двох прозорих
середовищ оптично більш густим називають середовище з більшим показником
заломлення, тобто середовище, у якому швидкість поширення світла є меншою.
Отже, можна
стверджувати, що вода — більш оптично густе середовище, ніж повітря, а скло чи
алмаз — більш оптично густі середовища в порівнянні з водою.
Закон заломлення світла.
Застосовуючи оптичний диск (мал. 125, а), дослідимо явище заломлення більш
детально.
Цього разу
закріпимо на диску скляний півциліндр так, щоб центр пів-циліндра збігався з
центром диска. Спрямуємо на нього світловий пучок. Ми бачимо, що на межі
повітря — скло світловий пучок розділяється на дві частини: одна його частина
відбивається, а друга, проходячи крізь скло, — заломлюється, змінюючи напрямок
поширення (нижня частина півциліндра має таку форму, що промінь при переході зі
скла в повітря не заломлюється, бо кут падіння становить 0°).
Зробимо
схематичний малюнок і позначимо: падаючий світловий промінь SO, відбитий
промінь OK, заломлений промінь OB, перпендикуляр MN, опущений до межі поділу
двох середовищ через точку О падіння променя, кут падіння а, кут відбивання р,
кут заломлення g (мал. 125, б).
Змінюючи положення
джерела світла, змінюємо кут падіння. Вимірювання показують, що відповідно
змінюється й кут заломлення (мал. 126).
Співвідношення
значень кута падіння та кута заломлення у випадку переходу пучка світла з
одного середовища в інше залежить від оптичної густини кожного із середовищ.
Наприклад, при переході світлового променя з повітря у скло кут заломлення
менший від кута падіння
оскільки скло —
більш оптично густе середовище, ніж повітря, а при переході світлового променя
із скла у воду кут заломлення більший, ніж кут падіння, бо вода — менш
оптично густе середовище, ніж скло (мал. 127).
Вимірювання кутів
падіння та заломлення, співвідношення абсолютних показників заломлення
середовищ дозволяють визначити закон заломлення світла:
падаючий промінь,
заломлений промінь і перпендикуляр, встановлений до межі поділу середовищ у
точці падіння променя, лежать в одній площині;
відношення синуса
кута падіння (а) до синуса кута заломлення (g) світлового променя є сталою
величиною, яка дорівнює відносному показнику заломлення двох середовищ,
Заломленням світла
пояснюється також виникнення веселки.
Немає коментарів:
Дописати коментар