Обобщение на урока "Отражение на светлината. Законът за отразяване на светлината"

Светлината е важен компонент от нашия живот. Без него животът на нашата планета е невъзможен. В същото време много явления, свързани със светлината, днес се използват активно в различни области на човешката дейност, вариращи от производството на електрически устройства до космически кораби. Едно от основните явления във физиката е отражението на светлината.

Отражение на светлината

Законът за отразяване на светлината се изучава в училище. Нашата статия може да ви каже какво трябва да знаете за него, както и много друга полезна информация.

Основни познания за светлината

По правило физическите аксиоми са сред най-разбираемите, защото имат визуални проявления, които могат лесно да се наблюдават у дома. Законът за отразяване на светлината предполага ситуация, при която светлинните лъчи променят посоката си, когато се сблъскат с различни повърхности.

Забележка! Пречупващата граница значително увеличава параметър като дължина на вълната.

При пречупването на лъчите част от тяхната енергия ще се върне обратно в първичната среда. Когато някои от лъчите проникнат в друга среда, се наблюдава тяхното пречупване.
За да разберете всички тези физически явления, трябва да знаете подходящата терминология:

• потокът от светлинна енергия във физиката се определя като инцидентен, когато удари границата между две вещества;
• част от светлинната енергия, която в дадена ситуация се връща в първичната среда, се нарича отразена;

Забележка! Има няколко формулировки на правилото за отражение. Както и да го формулирате, той все пак ще опише взаимното разположение на отразените и падащите лъчи.

• ъгъл на падане. Тук имаме предвид ъгъла, който се образува между перпендикулярната линия на границата на средата и падащата върху нея светлина. Определя се в точката на падане на лъча;

Ъгли на лъча

• ъгъл на отражение. Той се образува между отразения лъч и перпендикуляра, който е възстановен в точката на неговото падане.

Освен това трябва да знаете, че светлината може да се разпространява изключително праволинейно в хомогенна среда.

Забележка! Различните среди могат да отразяват и абсорбират светлината по различен начин.

Ето откъде идва отражението. Това е величина, която характеризира отражателната способност на предметите и веществата. Това означава колко радиация, донесена от светлинния поток към повърхността на средата, ще се равнява на енергията, която ще бъде отразена от нея. Този коефициент зависи от редица фактори, сред които най-голямо значение имат съставът на радиацията и ъгълът на падане.
Пълно отразяване на светлинния поток се наблюдава при падане на лъча върху вещества и предмети с отразяваща повърхност. Например, отражението на лъч може да се наблюдава, когато удари стъкло, течен живак или сребро.

Кратък исторически екскурз

Законите за пречупване и отражение на светлината са формирани и систематизирани още през 3 век. пр.н.е д. Те са разработени от Евклид.

Всички закони (пречупване и отражение), които се отнасят до това физическо явление, са установени експериментално и лесно могат да бъдат потвърдени от геометричния принцип на Хюйгенс. Съгласно този принцип всяка точка в средата, до която може да достигне смущение, действа като източник на вторични вълни.
Нека разгледаме законите, които съществуват днес, по-подробно.

Законите са в основата на всичко

Законът за отражение на светлинния поток се определя като физическо явление, по време на което светлината, изпратена от една среда в друга, ще бъде частично върната обратно при тяхното разделяне.

Отражение на светлината на интерфейса

Човешкият зрителен анализатор наблюдава светлината в момента, когато лъчът, идващ от нейния източник, удари очната ябълка. В ситуация, в която тялото не действа като източник, зрителният анализатор може да възприема лъчи от друг източник, които се отразяват от тялото. В този случай светлинното лъчение, падащо върху повърхността на обект, може да промени посоката на по-нататъшното му разпространение. В резултат на това тялото, което отразява светлината, ще действа като неин източник. Когато се отрази, част от потока ще се върне към първата среда, от която първоначално е бил насочен. Тук тялото, което ще го отразява, ще стане източник на вече отразения поток.
Има няколко закона за това физическо явление:

• първият закон гласи: отразяващият и падащият лъч, заедно с перпендикулярната линия, която се появява на границата между медиите, както и в реконструираната точка на падане на светлинния поток, трябва да бъдат разположени в една и съща равнина;

Забележка! Тук се подразбира, че плоска вълна пада върху отразяващата повърхност на обект или вещество. Вълновите му повърхности са ивици.

Първи и втори закон

• втори закон. Неговата формулировка е следната: ъгълът на отражение на светлинния поток ще бъде равен на ъгъла на падане. Това се дължи на факта, че те имат взаимно перпендикулярни страни. Като се вземат предвид принципите на равенството на триъгълниците, става ясно откъде идва това равенство. Използвайки тези принципи, лесно може да се докаже, че тези ъгли са в една равнина с начертаната перпендикулярна линия, която е възстановена на границата на разделяне на две вещества в точката на падане на светлинния лъч.

Тези два закона в оптичната физика са основни. Освен това те са валидни и за лъч, който има обратен път. В резултат на обратимостта на енергията на лъча потокът, разпространяващ се по пътя на предишния отразен, ще се отрази подобно на пътя на падащия.

Законът за отражението на практика

Прилагането на този закон може да се провери на практика. За да направите това, трябва да насочите тънък лъч към всяка отразяваща повърхност. Лазерна показалка и обикновено огледало са идеални за тези цели.

Действието на закона на практика

Насочете лазерната показалка към огледалото. В резултат на това лазерният лъч ще се отрази от огледалото и ще се разпространи по-нататък в дадена посока. В този случай ъглите на падащия и отразения лъч ще бъдат равни, дори когато ги гледате нормално.

Забележка! Светлината от такива повърхности ще се отразява под тъп ъгъл и ще се разпространява по ниска траектория, която се намира доста близо до повърхността. Но лъчът, който ще падне почти вертикално, ще се отрази под остър ъгъл. В същото време по-нататъшният му път ще бъде почти идентичен с падащия.

Както можете да видите, ключовият момент на това правило е фактът, че ъглите трябва да се измерват от перпендикуляра към повърхността в точката на падане на светлинния поток.

Забележка! Този закон се подчинява не само на светлината, но и на всички видове електромагнитни вълни (микровълни, радио, рентгенови вълни и др.).

Характеристики на дифузното отражение

Много обекти могат само да отразяват светлинно лъчение, падащо върху тяхната повърхност. Добре осветените обекти се виждат ясно от различни ъгли, тъй като тяхната повърхност отразява и разпръсква светлина в различни посоки.

Дифузно отражение

Това явление се нарича разсеяно (дифузно) отражение. Това явление възниква, когато радиацията удари различни грапави повърхности. Благодарение на него можем да различаваме обекти, които нямат способността да излъчват светлина. Ако разсейването на светлинното лъчение е нула, тогава няма да можем да видим тези обекти.

Забележка! Дифузното отражение не причинява дискомфорт на човек.

Липсата на дискомфорт се обяснява с факта, че не цялата светлина, съгласно описаното по-горе правило, се връща в първичната среда. Освен това този параметър ще бъде различен за различните повърхности:

• снегът отразява приблизително 85% от радиацията;
• за бяла хартия - 75 %;
• за черно и велур - 0,5%.

Ако отражението идва от грапави повърхности, тогава светлината ще бъде насочена произволно една спрямо друга.

Характеристики на Mirroring

Огледалното отражение на светлинното лъчение се различава от описаните по-горе ситуации. Това се дължи на факта, че в резултат на падането на потока върху гладка повърхност под определен ъгъл, те ще бъдат отразени в една посока.

Огледално отражение

Това явление може лесно да се възпроизведе с помощта на обикновено огледало. Когато огледалото е насочено към слънчевите лъчи, то ще действа като отлична отразяваща повърхност.

Забележка! Редица тела могат да бъдат класифицирани като огледални повърхности. Например, тази група включва всички гладки оптични обекти. Но такъв параметър като размерът на нередностите и нехомогенностите в тези обекти ще бъде по-малък от 1 микрон. Дължината на вълната на светлината е приблизително 1 микрон.

Всички такива огледално отразяващи повърхности се подчиняват на описаните по-горе закони.

Използване на правото в технологиите

Днес технологията често използва огледала или огледални предмети, които имат извита отразяваща повърхност. Това са така наречените сферични огледала.
Такива обекти са тела, които имат формата на сферичен сегмент. Такива повърхности се характеризират с нарушение на паралелността на лъчите.
В момента има два вида сферични огледала:

• вдлъбнат. Те са в състояние да отразяват светлинно лъчение от вътрешната повърхност на техния сферичен сегмент. Когато се отразяват, лъчите се събират тук в една точка. Поради това те често се наричат ​​също „събирачи“;

Вдлъбнато огледало

• изпъкнал. Такива огледала се характеризират с отразяване на радиация от външната повърхност. По време на това се получава дисперсия в страни. Поради тази причина такива обекти се наричат ​​"разсейване".

Изпъкнало огледало

В този случай има няколко варианта за поведение на лъчите:

• гори почти успоредно на повърхността. В тази ситуация той само леко докосва повърхността и се отразява под много тъп ъгъл. След това следва доста ниска траектория;
• при падане назад лъчите се отразяват под остър ъгъл. В този случай, както казахме по-горе, отразеният лъч ще следва път, много близък до падащия.

Както виждаме, законът се изпълнява във всички случаи.

Заключение

Законите за отразяване на светлинното лъчение са много важни за нас, тъй като те са фундаментални физични явления. Те са намерили широко приложение в различни области на човешката дейност. Основите на оптиката се изучават в гимназията, което още веднъж доказва важността на тези основни знания.

Как сами да направите ангелски очи за ваза?

Закони за отражение и пречупване на светлината. Пълно вътрешно отражение на светлината

Законите за отразяване на светлината са открити експериментално през 3 век пр. н. е. от древногръцкия учен Евклид. Освен това тези закони могат да бъдат получени като следствие от принципа на Хюйгенс, според който всяка точка в средата, до която е достигнало смущението, е източник на вторични вълни. Вълновата повърхност (фронт на вълната) в следващия момент е допирателна повърхност към всички вторични вълни. Принципът на Хюйгенсе чисто геометричен.

Плоска вълна пада върху гладката отразяваща повърхност на CM (фиг. 1), т.е. вълна, чиито вълнови повърхности са ивици.

Ориз. 1 конструкция на Хюйгенс.

A 1 A и B 1 B са лъчите на падащата вълна, AC е вълновата повърхност на тази вълна (или вълновия фронт).

Чао фронт на вълнатаот точка C ще се движи във времето t до точка B, от точка A вторична вълна ще се разпространи през полукълбото на разстояние AD ​​= CB, тъй като AD ​​= vt и CB = vt, където v е скоростта на вълната размножаване.

Вълновата повърхност на отразената вълна е права линия BD, допирателна към полукълбата. Освен това вълновата повърхност ще се движи успоредно на себе си в посоката на отразените лъчи AA 2 и BB 2.

Правоъгълните триъгълници ΔACB и ΔADB имат обща хипотенуза AB и равни катети AD = CB. Следователно те са равни.

Ъглите CAB = α и DBA = γ са равни, защото са ъгли с взаимно перпендикулярни страни. А от равенството на триъгълниците следва, че α = γ.

От конструкцията на Хюйгенс също следва, че падащият и отразеният лъч лежат в една равнина с перпендикуляра към повърхността, възстановен в точката на падане на лъча.

Законите за отражение са валидни, когато светлинните лъчи се движат в обратна посока. Поради обратимостта на пътя на светлинните лъчи имаме, че лъч, който се разпространява по пътя на отразения, се отразява по пътя на падащия.

Повечето тела само отразяват падащата върху тях радиация, без да са източник на светлина. Осветените обекти се виждат от всички страни, тъй като светлината се отразява от тяхната повърхност в различни посоки, разсейвайки се.

Това явление се нарича дифузно отражениеили дифузно отражение. Дифузно отразяване на светлината (фиг. 2.) възниква от всички грапави повърхности. За да се определи пътя на отразения лъч на такава повърхност, в точката на падане на лъча се начертава равнина, допирателна към повърхността, и ъглите на падане и отражение се конструират спрямо тази равнина.

Ориз. 2. Дифузно отражение на светлината.

Например, 85% от бялата светлина се отразява от повърхността на снега, 75% от бялата хартия, 0,5% от черното кадифе. Дифузното отражение на светлината не предизвиква неприятни усещания в човешкото око, за разлика от огледалното отражение.

Огледално отражение на светлината– това е когато светлинните лъчи, падащи върху гладка повърхност под определен ъгъл, се отразяват предимно в една посока (фиг. 3.). Отражателната повърхност в този случай се нарича огледало(или огледална повърхност). Огледалните повърхности могат да се считат за оптически гладки, ако размерът на неравностите и нееднородностите върху тях не надвишава дължината на вълната на светлината (по-малко от 1 микрон). За такива повърхности законът за отразяване на светлината е изпълнен.

Ориз. 3. Огледално отражение на светлината.

Плоско огледалое огледало, чиято отразяваща повърхност е равнина. Плоското огледало позволява да се виждат обекти пред него и тези обекти изглеждат разположени зад огледалната равнина. В геометричната оптика всяка точка от светлинния източник S се счита за център на разминаващ се лъч от лъчи (фиг. 4.). Такъв сноп лъчи се нарича хомоцентричен. Изображението на точка S в оптично устройство е центърът S’ на хомоцентричен отразен и пречупен лъч от различни среди. Ако светлината, разпръсната от повърхностите на различни тела, падне върху плоско огледало и след това, отразена от него, попадне в окото на наблюдателя, тогава изображенията на тези тела се виждат в огледалото.

Ориз. 4. Изображение, създадено с помощта на плоско огледало.

Изображението S’ се нарича реално, ако отразените (пречупени) лъчи на лъча се пресичат в точка S 1. Изображението S 1 се нарича въображаемо, ако в него не се пресичат самите отразени (пречупени) лъчи, а техните продължения. Светлинната енергия не достига дотук. На фиг. Фигура 4 показва изображение на светеща точка S, която се появява с помощта на плоско огледало.

Лъчът SO пада върху огледалото на CM под ъгъл 0 °, следователно ъгълът на отражение е 0 ° и този лъч след отражението следва пътя OS. От цялото множество лъчи, падащи от точка S върху плоско огледало, избираме лъча SO 1.

Лъчът SO 1 пада върху огледалото под ъгъл α и се отразява под ъгъл γ (α = γ). Ако продължим отразените лъчи зад огледалото, те ще се събират в точка S 1, която е виртуален образ на точка S в плоско огледало. Така на човек му се струва, че лъчите излизат от точка S 1, въпреки че всъщност няма лъчи, които да напускат тази точка и да влизат в окото. Изображението на точка S 1 е разположено симетрично на най-осветената точка S спрямо CM огледалото. Нека го докажем.

Лъч SB, падащ върху огледалото под ъгъл 2 (фиг. 5.), съгласно закона за отразяване на светлината, се отразява под ъгъл 1 = 2.

Ориз. 5. Отражение от плоско огледало.

От фиг. 1.8 се вижда, че ъглите 1 и 5 са ​​равни – като вертикалните. Сумата на ъглите е 2 + 3 = 5 + 4 = 90°. Следователно ъглите 3 = 4 и 2 = 5.

Правоъгълните триъгълници ΔSOB и ΔS 1 OB имат общ крак OB и равни остри ъгли 3 и 4, следователно тези триъгълници са равни по страни и два ъгъла, съседни на крака. Това означава, че SO = OS 1, тоест точката S 1 е разположена симетрично на точка S спрямо огледалото.

За да намерите образа на обект AB в плоско огледало, достатъчно е да спуснете перпендикуляри от крайните точки на обекта върху огледалото и, продължавайки ги извън огледалото, да оставите разстояние зад него, равно на разстоянието от огледалото до крайната точка на обекта (фиг. 6.). Това изображение ще бъде виртуално и в реален размер. Размерите и относителната позиция на обектите се запазват, но в същото време в огледалото лявата и дясната страна на изображението сменят местата си спрямо самия обект. Паралелността на светлинните лъчи, падащи върху плоско огледало след отражение, също не се нарушава.

Ориз. 6. Изображение на предмет в плоско огледало.

В технологията често се използват огледала със сложна извита отразяваща повърхност, например сферични огледала. Сферично огледало- това е повърхността на тялото, имаща формата на сферичен сегмент и огледално отразяваща светлината. Паралелността на лъчите, когато се отразяват от такива повърхности, се нарушава. Огледалото се нарича вдлъбнат, ако лъчите се отразяват от вътрешната повърхност на сферичния сегмент.

Успоредните светлинни лъчи след отражение от такава повърхност се събират в една точка, поради което вдлъбнато огледало се нарича събиране. Ако лъчите се отразяват от външната повърхност на огледалото, тогава ще бъде изпъкнал. Паралелните светлинни лъчи се разпръскват в различни посоки, т.н изпъкнало огледалоНаречен дисперсионно.

Пречупване На границата между две среди падащият светлинен поток се разделя на две части: едната част се отразява, другата се пречупва.
В. Снел (Снелиус) преди Х. Хюйгенс и И. Нютон през 1621 г. експериментално открива закона за пречупване на светлината, но не получава формула, а го изразява под формата на таблици, т.к. По това време функциите sin и cos все още не са били известни в математиката.
Пречупването на светлината се подчинява на закона: 1. Падащият лъч и пречупеният лъч лежат в една равнина с перпендикуляра, установен в точката на падане на лъча към границата между двете среди. 2. Отношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване за две дадени среди е постоянна стойност (за монохроматична светлина).
Причината за пречупването е разликата в скоростта на разпространение на вълните в различните среди.
Стойността, равна на отношението на скоростта на светлината във вакуум към скоростта на светлината в дадена среда, се нарича абсолютен индекс на пречупване на средата. Тази таблична стойност е характеристика на дадена среда.
Стойността, равна на отношението на скоростта на светлината в една среда към скоростта на светлината в друга, се нарича относителен коефициент на пречупване на втората среда спрямо първата.
Доказателство за закона за пречупване. Разпространение на падащи и пречупени лъчи: MM" - границата между две среди. Лъчи A 1 A и B 1 B - падащи лъчи; α - ъгъл на падане; AC - повърхност на вълната в момента, когато лъч A 1 A достига границата между Използвайки принципа на Хюйгенс, ще построим вълнова повърхност в момента, когато лъч B 1 B достигне границата между средата. Ще построим пречупени лъчи AA 2 и BB 2. β е ъгълът на пречупване. AB е общата страна на триъгълниците ABC и ABD. Тъй като лъчите и вълновите повърхности са взаимно перпендикулярни, то ъгъл ABD= α и ъгъл BAC=β. Тогава получаваме:
В призма или плоскопаралелна плоча пречупването се извършва на всяка страна в съответствие със закона за пречупване на светлината. Не забравяйте, че винаги има отражение. В допълнение, действителният път на лъчите зависи както от индекса на пречупване, така и от ъгъла на пречупване - ъгълът при върха на призмата.)

Пълно отражение Ако светлината пада от оптически по-плътна среда към оптически по-малко плътна, тогава при определен ъгъл на падане за всяка среда пречупеният лъч изчезва. Наблюдава се само пречупване. Това явление се нарича пълно вътрешно отражение.
Ъгълът на падане, който съответства на ъгъл на пречупване от 90°, се нарича граничен ъгъл на пълно вътрешно отражение (a 0). От закона за пречупването следва, че когато светлината преминава от някаква среда във вакуум (или въздух)
Ако се опитаме да погледнем изпод водата това, което е във въздуха, тогава под определен ъгъл, под който гледаме, можем да видим дъното, отразено от повърхността на водата. Това е важно да се вземе предвид, за да не загубите ориентация.
При бижутата шлифовката на камъните е подбрана така, че да се наблюдава пълно отражение върху всяко лице. Това обяснява „играта на камъни“.
Феноменът мираж също се обяснява с пълно вътрешно отражение.

Датиращ от около 300 г. пр.н.е. д.

Закони на отражението. Формули на Френел

Законът за отразяване на светлината - установява промяна в посоката на движение на светлинен лъч в резултат на среща с отразяваща (огледална) повърхност: падащият и отразеният лъч лежат в една и съща равнина с нормалата към отразяващата повърхност при точката на падане и тази нормала разделя ъгъла между лъчите на две равни части. Широко използваната, но по-малко точна формулировка „ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение” не показва точната посока на отражение на лъча. Въпреки това изглежда така:

Този закон е следствие от прилагането на принципа на Ферма към отразяваща повърхност и, както всички закони на геометричната оптика, произлиза от вълновата оптика. Законът е валиден не само за идеално отразяващи повърхности, но и за границата на две среди, които частично отразяват светлината. В този случай, подобно на закона за пречупване на светлината, той не посочва нищо за интензитета на отразената светлина.

Механизъм за отражение

Когато електромагнитна вълна удари проводяща повърхност, възниква ток, чието електромагнитно поле се стреми да компенсира този ефект, което води до почти пълно отражение на светлината.

Видове отражение

Отражението на светлината може да бъде огледален(тоест, както се наблюдава при използване на огледала) или дифузен(в този случай при отражение не се запазва пътя на лъчите от обекта, а само енергийната компонента на светлинния поток) в зависимост от естеството на повърхността.

Огледало O. s. отличава се с определена връзка между позициите на падащия и отразения лъч: 1) отразеният лъч лежи в равнината, минаваща през падащия лъч и нормалата към отразяващата повърхност; 2) ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане j. Интензитетът на отразената светлина (характеризиран с коефициента на отражение) зависи от j и поляризацията на падащия лъч от лъчи (вижте Поляризация на светлината), както и от съотношението на показателите на пречупване n2 и n1 на 2-ра и 1-ва среда . Тази зависимост (за отразяваща среда - диелектрик) се изразява количествено с формулата на Френел. От тях по-специално следва, че когато светлината пада нормално на повърхността, коефициентът на отражение не зависи от поляризацията на падащия лъч и е равен на

(n2 - n1)²/(n2 + n1)²

В много важния частен случай на нормално падане от въздух или стъкло върху тяхната повърхност (nair " 1.0; nst = 1.5), това е " 4%.

Природата на поляризацията на отразената светлина се променя с промените в j и е различна за компонентите на падащата светлина, поляризирани паралелно (p-компонента) и перпендикулярно (s-компонента) на равнината на падане. Под равнина на поляризация разбираме, както обикновено, равнината на трептене на електрическия вектор на светлинната вълна. При ъгли j, равни на така наречения ъгъл на Брустър (вижте закона на Брустър), отразената светлина става напълно поляризирана перпендикулярно на равнината на падане (р-компонентът на падащата светлина е напълно пречупен в отразяващата среда; ако тази среда силно абсорбира светлина, тогава пречупеният р-компонент преминава в околната среда по много малък път). Тази особеност на огледалото O. s. използвани в редица поляризационни устройства. За j, по-голям от ъгъла на Брустър, коефициентът на отражение от диелектриците се увеличава с увеличаване на j, клонейки към 1 в границата, независимо от поляризацията на падащата светлина. В огледалната оптична система, както става ясно от формулите на Френел, фазата на отразената светлина в общия случай се променя рязко. Ако j = 0 (светлината пада нормално към интерфейса), тогава за n2 > n1 фазата на отразената вълна се измества с p, за n2< n1 - остаётся неизменной. Сдвиг фазы при О. с. в случае j ¹ 0 может быть различен для р- и s-составляющих падающего света в зависимости от того, больше или меньше j угла Брюстера, а также от соотношения n2 и n1. О. с. от поверхности оптически менее плотной среды (n2 < n1) при sin j ³ n2 / n1 является полным внутренним отражением, при котором вся энергия падающего пучка лучей возвращается в 1-ю среду. Зеркальное О. с. от поверхностей сильно отражающих сред (например, металлов) описывается формулами, подобными формулам Френеля, с тем (правда, весьма существенным) изменением, что n2 становится комплексной величиной, мнимая часть которой характеризует поглощение падающего света.

Абсорбцията в отразяваща среда води до липса на ъгъл на Брюстър и по-високи (в сравнение с диелектриците) стойности на коефициента на отражение - дори при нормално падане той може да надвишава 90% (това обяснява широкото използване на гладки метални и метализирани повърхности в огледала).Поляризационните характеристики също се различават.отразени от поглъщащата среда светлинни вълни (поради други фазови измествания на p- и s-компонентите на падащите вълни). Характерът на поляризацията на отразената светлина е толкова чувствителен към параметрите на отразяващата среда, че многобройни оптични методи за изследване на метали се основават на това явление (виж Магнитооптика, Металооптика).

Дифузен O.s. - дисперсията му от неравната повърхност на втората среда във всички възможни посоки. Пространственото разпределение на потока на отразената радиация и неговият интензитет са различни в различните конкретни случаи и се определят от връзката между l и размера на неравностите, разпределението на неравностите по повърхността, условията на осветление и свойствата на отразяващата среда. . Граничният случай на пространствено разпределение на дифузно отразената светлина, който не е строго изпълнен в природата, се описва от закона на Ламберт. Дифузен O.s. Наблюдава се и от среди, чиято вътрешна структура е нехомогенна, което води до разсейване на светлината в обема на средата и връщане на част от нея в първата среда. Модели на дифузен O. s. от такива среди се определят от характера на процесите на еднократно и многократно разсейване на светлината в тях. Както абсорбцията, така и разсейването на светлината могат да проявят силна зависимост от l. Резултатът от това е промяна в спектралния състав на дифузно отразената светлина, която (при осветяване с бяла светлина) визуално се възприема като цвета на телата.

Пълно вътрешно отражение

Тъй като ъгълът на падане се увеличава аз, ъгълът на пречупване също се увеличава, докато интензитетът на отразения лъч се увеличава, а на пречупения лъч намалява (сумата им е равна на интензитета на падащия лъч). На някаква стойност аз = аз к ъгъл r= π / 2, интензитетът на пречупения лъч ще стане равен на нула, цялата светлина ще бъде отразена. С по-нататъшно увеличаване на ъгъла аз > аз к Няма да има пречупен лъч; светлината се отразява напълно.

Ще намерим стойността на критичния ъгъл на падане, при който започва пълното отражение, ще го поставим в закона за пречупване r= π / 2, тогава sin r= 1 означава:

Дифузно разсейване на светлината

θ i = θ r .
Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение

Принцип на действие на ъглов рефлектор

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е „Отражение на светлината“ в други речници:

Феноменът, че когато светлината (оптично лъчение) пада от първата среда върху интерфейса с втората среда, взаимодействието на светлината с втората среда води до появата на светлинна вълна, разпространяваща се от границата обратно към първата... . .. Физическа енциклопедия

Връщане на светлинна вълна, когато пада върху границата между две среди с различни индекси на пречупване обратно в първата среда. Има огледални отражения на светлината (размерите l на неравностите на интерфейса са по-малки от дължината на светлината... ... Голям енциклопедичен речник

ОТРАЖЕНИЕ НА СВЕТЛИНА, връщане на част от светлинния лъч, падащ върху интерфейса между две среди, обратно към първата среда. Прави се разлика между огледално отражение на светлината (размерите L на неравностите на интерфейса са по-малки от дължината на светлинната вълна l) и дифузно отражение (L?... ... Съвременна енциклопедия

Отражение на светлината- ОТРАЖЕНИЕ НА СВЕТЛИНА, връщането на част от светлинния лъч, падащ върху интерфейса между две среди „обратно“ към първата среда. Прави се разлика между огледално отражение на светлината (размерите L на неравностите на интерфейса са по-малки от дължината на светлинната вълна l) и дифузно отражение (L... Илюстрован енциклопедичен речник

отразяване на светлината- Явлението, че светлината, падаща върху границата между две среди с различни индекси на пречупване, се връща частично или напълно в средата, от която пада. [Сборник с препоръчителни термини. Брой 79. Физически... ... Ръководство за технически преводач

Феноменът, че когато светлината (оптично лъчение (Виж Оптично лъчение)) падне от една среда върху нейната повърхност с 2-ра среда, взаимодействието на светлината с материята води до появата на светлинна вълна,... ... Велика съветска енциклопедия

Връщането на светлинна вълна, когато тя падне върху границата между две среди с различни индекси на пречупване, „обратно“ към първата среда. Има огледални отражения на светлината (размерите l на неравностите на интерфейса са по-малки от дължината на светлината... ... енциклопедичен речник

отразяване на светлината- šviesos atspindys statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. отражение на светлината vok. Reflexion des Lichtes, рус. отражение на светлината, n pranc. Réflexion de la lumière, f… Fizikos terminų žodynas

отразяване на светлината- ▲ отражение (от което) отражение на светлината. блясък. албедо. албедометър. ↓ рефлектор. рефлектометър. метална оптика... Идеографски речник на руския език

Връщане на светлинна вълна, когато тя падне върху интерфейса между две различни среди. индекси на пречупване обратно към първата среда. Ако грапавостта на повърхността на интерфейса е малка в сравнение с дължината на вълната X на падащата светлина, тогава огледален O. с ... Голям енциклопедичен политехнически речник

Книги

• Пълно вътрешно отражение на светлината. Образователни изследвания, Майер Валери Вилхелмович, Книгата съдържа описания на образователни експериментални изследвания на явлението пълно вътрешно отражение от границата на оптически хомогенни и слоести нехомогенни среди. Обикновено физическо... Категория: Учебници за ученици Поредица: Библиотека на учители и ученици Издател: ФИЗМАТЛИТ, производител:

С помощта на експерименти законите за отражение на светлинното лъчение са открити още през 3 век. пр.н.е д. древногръцкия учен Евклид. В съвременните условия проверката на тези закони се извършва с помощта на оптична шайба (фиг. 29.2). Състои се от източник на светлина A, който може да се движи около диск, разделен на степени. Чрез насочване на светлината върху отразяващата повърхност 3 се измерват ъгли.

Законите за отразяване на светлината съвпадат със законите за отразяване на вълни от препятствия (§ 24.19).

1. Падащият и отразеният лъч лежат в една и съща равнина, перпендикулярна на отразяващата повърхност, поставена в точката на падане на лъча.

2. Ъгълът на отражение на лъча е равен на ъгъла на неговото падане:

С помощта на оптична шайба може да се покаже, че падащият и отразеният лъч са обратими, т.е. ако падащият лъч е насочен по пътя на отразения лъч, тогава отразеният лъч ще следва пътя на падащия лъч.

В § 24.19 са установени законите на отражение за сферичен вълнов фронт. Нека сега покажем, че те са валидни и за фронт на плоска вълна, тоест за случай на успоредни лъчи, падащи върху равна повърхност.

Нека плоска вълна падне върху гладка повърхност (фиг. 29.3), чийто фронт в даден момент заема позиция. След известно време тя ще заеме позиция . В този момент от време (ще го приемем за нула) отразената елементарна вълна ще започне да се разпространява от точка А. Докато фронтът на вълната се движи от точка C до точка B във времето, вълната от точка

И ще се разпространи в полукълбото на разстояние, равно на скоростта на разпространение на вълната). Новата позиция на фронта на вълната след отразяването на лъчите ще бъде допирателна към полукълбото, начертана от точка В, т.е права линия.Освен това този фронт на вълната ще се движи успоредно на себе си по посока на лъчите AA или

Електромагнитна природа на светлината. Скоростта на светлината. Геометрична оптика

Видимата светлина представлява електромагнитни вълни в диапазона от 3,8*10 -7 m до 7,6*10 -7 м. Скоростта на светлината c = 3*10 8 m/s. Принципът на Хюйгенс. Фронтът на вълната е повърхност, свързваща всички точки на вълна, които са в една и съща фаза (т.е. всички точки на вълна, които са в едно и също състояние на трептене по едно и също време). Всяка точка, до която е достигнало смущението, се превръща в източник на вторични сферични вълни. Вълновата повърхност е обвивката на вторичните вълни. За сферична вълна фронтът на вълната е сфера, чийто радиус е R = vt, където v е скоростта на вълната.

Геометричната оптика е клон на оптиката, който изучава законите на разпространение на светлината в прозрачни среди и отразяването на светлината от огледални или полупрозрачни повърхности.

Закони за отразяване на светлината. 1. Падащ лъч, отразен лъч и перпендикуляр, реконструирани y към интерфейса между двете среди в точката на падане на лъча, лежат в една и съща равнина.

Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане.

ПРЕФРАКЦИЯ НА СВЕТЛИНА - промяна в посоката на разпространение на светлинна вълна (светлинен лъч) при преминаване през границата на раздела на две различни прозрачни среди. 1. Падащият и пречупеният лъч и перпендикулярът, прекаран към границата между двете среди в точката на падане на лъча, лежат в една равнина. 2. Съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване е постоянна стойност за две среди:,Където α - ъгъл на падане,β - ъгъл на пречупване,н - постоянна стойност, независима от ъгъла на падане.

– относителният показател на пречупване на светлината във втората среда спрямо първата. Показва колко пъти скоростта на светлината в първата среда се различава от скоростта на светлината във втората

н - физическо количество, равно на отношението на скоростта на светлината във вакуум към скоростта на светлината в дадена среда:

Абсолютен показател на пречупване на средатапоказва колко пъти скоростта на светлината в дадена среда е по-малка от скоростта на светлината във вакуум. Пълно вътрешно отражение се наблюдава, когато лъч преминава от оптически по-плътна среда към оптически по-малко плътна (от вода към въздух). α0 е граничният ъгъл на пълно отражение, ъгълът на падане, при който ъгълът пречупването е 90 0. В световодите се използва пълно вътрешно отражение.