Sažetak lekcije "Refleksija svjetlosti. Zakon refleksije svjetlosti"

Svjetlost je važna komponenta našeg života. Bez njega je život na našem planetu nemoguć. Istodobno, mnogi fenomeni koji su povezani sa svjetlom danas se aktivno koriste u različitim područjima ljudske djelatnosti, od proizvodnje električnih uređaja do svemirskih letjelica. Jedan od temeljnih fenomena u fizici je refleksija svjetlosti.

Refleksija svjetla

U školi se uči zakon refleksije svjetlosti. Naš članak može vam reći što biste trebali znati o tome, kao i puno drugih korisnih informacija.

Osnovna znanja o svjetlu

Fizički aksiomi u pravilu su među najrazumljivijima jer imaju vizualne manifestacije koje se lako mogu promatrati kod kuće. Zakon refleksije svjetlosti podrazumijeva situaciju u kojoj svjetlosne zrake mijenjaju smjer kada se sudare s različitim površinama.

Bilješka! Refraktivna granica značajno povećava parametar kao što je valna duljina.

Tijekom loma zraka, dio njihove energije vratit će se natrag u primarni medij. Kada neke od zraka prodru u drugi medij, opaža se njihov lom.
Da biste razumjeli sve te fizičke fenomene, morate poznavati odgovarajuću terminologiju:

• protok svjetlosne energije u fizici se definira kao incident kada udari u sučelje između dviju tvari;
• dio svjetlosne energije koji se u određenoj situaciji vraća u primarni medij nazivamo reflektiranim;

Bilješka! Postoji nekoliko formulacija pravila refleksije. Kako god ga formulirali, on će i dalje opisivati ​​relativni položaj odbijene i upadne zrake.

• upadni kut. Ovdje mislimo na kut koji se formira između okomite linije granice medija i svjetlosti koja upada na nju. Određuje se na mjestu upadanja zrake;

Kutovi zraka

• kut refleksije. Nastaje između reflektirane zrake i okomite linije koja je rekonstruirana na mjestu njezina upada.

Osim toga, morate znati da se svjetlost u homogenom mediju može širiti isključivo pravocrtno.

Bilješka! Različiti mediji mogu različito reflektirati i apsorbirati svjetlost.

Odatle dolazi refleksija. Ovo je veličina koja karakterizira reflektivnost predmeta i tvari. To znači koliko će zračenja koje svjetlosni tok donosi na površinu medija iznositi energija koja će se od njega reflektirati. Ovaj koeficijent ovisi o nizu čimbenika, među kojima su najvažniji sastav zračenja i upadni kut.
Potpuna refleksija svjetlosnog toka opaža se kada zraka pada na tvari i predmete s reflektirajućom površinom. Na primjer, refleksija zrake može se promatrati kada udari u staklo, tekuću živu ili srebro.

Kratki povijesni izlet

Zakoni loma i odbijanja svjetlosti oblikovani su i sistematizirani još u 3. stoljeću. PRIJE KRISTA e. Razvio ih je Euclid.

Svi zakoni (loma i refleksije) koji se odnose na ovaj fizikalni fenomen utvrđeni su eksperimentalno i lako se mogu potvrditi Huygensovim geometrijskim principom. Prema ovom principu, svaka točka u mediju do koje može doći poremećaj djeluje kao izvor sekundarnih valova.
Pogledajmo detaljnije zakone koji danas postoje.

Zakoni su osnova svega

Zakon refleksije svjetlosnog toka definira se kao fizikalna pojava tijekom koje se svjetlost poslana iz jednog medija u drugi djelomično vraća natrag pri njihovom razdvajanju.

Refleksija svjetla na granici

Ljudski vizualni analizator opaža svjetlost u trenutku kada zraka koja dolazi iz njenog izvora pogodi očnu jabučicu. U situaciji kada tijelo ne djeluje kao izvor, vizualni analizator može percipirati zrake iz drugog izvora koje se reflektiraju od tijela. U tom slučaju, svjetlosno zračenje koje pada na površinu objekta može promijeniti smjer njegovog daljnjeg širenja. Kao rezultat toga, tijelo koje reflektira svjetlost će djelovati kao njen izvor. Kada se reflektira, dio toka će se vratiti u prvi medij iz kojeg je izvorno usmjeren. Ovdje će tijelo koje će ga reflektirati postati izvor već reflektiranog toka.
Za ovu fizikalnu pojavu postoji nekoliko zakona:

• prvi zakon kaže: reflektirajuća i upadna zraka, zajedno s okomitom linijom koja se pojavljuje na granici između medija, kao i na rekonstruiranoj točki upada svjetlosnog toka, moraju se nalaziti u istoj ravnini;

Bilješka! Ovdje se podrazumijeva da ravni val pada na reflektirajuću površinu predmeta ili tvari. Njegove valovite površine su pruge.

Prvi i drugi zakon

• drugi zakon. Njegova formulacija je sljedeća: kut refleksije svjetlosnog toka bit će jednak kutu upada. To je zbog činjenice da imaju međusobno okomite stranice. Uzimajući u obzir načela jednakosti trokuta, postaje jasno odakle ta jednakost dolazi. Koristeći se ovim principima, može se lako dokazati da su ti kutovi u istoj ravnini s nacrtanom okomitom linijom, koja je obnovljena na granici razdvajanja dviju tvari u točki upadanja svjetlosne zrake.

Ova dva zakona u optičkoj fizici su osnovna. Štoviše, vrijede i za gredu koja ima obrnuti put. Kao rezultat reverzibilnosti energije snopa, tok koji se širi duž putanje prethodno reflektiranog snopa će se reflektirati slično putanji upadnog.

Zakon refleksije u praksi

Provedba ovog zakona može se provjeriti u praksi. Da biste to učinili, morate usmjeriti tanku zraku na bilo koju reflektirajuću površinu. Laserski pokazivač i obično ogledalo savršeni su za ove svrhe.

Djelovanje zakona u praksi

Usmjerite laserski pokazivač prema ogledalu. Kao rezultat toga, laserska zraka će se reflektirati od zrcala i širiti dalje u određenom smjeru. U tom će slučaju kutovi upadne i reflektirane zrake biti jednaki čak i kad se gledaju normalno.

Bilješka! Svjetlost s takvih površina će se reflektirati pod tupim kutom i dalje širiti niskom putanjom, koja se nalazi prilično blizu površine. Ali zraka, koja će pasti gotovo okomito, odrazit će se pod oštrim kutom. Pritom će njegov daljnji put biti gotovo identičan padajućem.

Kao što vidite, ključna točka ovog pravila je činjenica da se kutovi moraju mjeriti od okomice na površinu u točki upadanja svjetlosnog toka.

Bilješka! Ovom zakonu podliježu ne samo svjetlost, već i sve vrste elektromagnetskih valova (mikrovalni, radio, rendgenski valovi itd.).

Značajke difuzne refleksije

Mnogi objekti mogu samo reflektirati svjetlosno zračenje koje pada na njihovu površinu. Dobro osvijetljeni objekti jasno su vidljivi iz različitih kutova, jer njihova površina reflektira i raspršuje svjetlost u različitim smjerovima.

Difuzna refleksija

Ova pojava naziva se raspršena (difuzna) refleksija. Ovaj fenomen se događa kada zračenje pogodi razne grube površine. Zahvaljujući njemu u mogućnosti smo razlikovati objekte koji nemaju sposobnost emitiranja svjetlosti. Ako je raspršenje svjetlosnog zračenja jednako nuli, tada te objekte nećemo moći vidjeti.

Bilješka! Difuzna refleksija ne uzrokuje nelagodu osobi.

Odsutnost nelagode objašnjava se činjenicom da se sva svjetlost, prema gore opisanom pravilu, ne vraća u primarno okruženje. Štoviše, ovaj će parametar biti različit za različite površine:

• snijeg reflektira približno 85% zračenja;
• za bijeli papir - 75%;
• za crnu i velur - 0,5%.

Ako refleksija dolazi od grubih površina, tada će svjetlost biti usmjerena nasumično u odnosu jedna na drugu.

Značajke zrcaljenja

Zrcalna refleksija svjetlosnog zračenja razlikuje se od prethodno opisanih situacija. To je zbog činjenice da će se kao rezultat protoka koji pada na glatku površinu pod određenim kutom odraziti u jednom smjeru.

Odraz u ogledalu

Ovaj se fenomen lako može reproducirati pomoću običnog zrcala. Kada je ogledalo usmjereno prema sunčevim zrakama, djelovat će kao izvrsna reflektirajuća površina.

Bilješka! Brojna tijela mogu se klasificirati kao zrcalne površine. Na primjer, ova skupina uključuje sve glatke optičke objekte. Ali takav parametar kao što je veličina nepravilnosti i nehomogenosti u tim objektima bit će manji od 1 mikrona. Valna duljina svjetlosti je približno 1 mikron.

Sve takve zrcalne reflektirajuće površine pokoravaju se prethodno opisanim zakonima.

Korištenje zakona u tehnologiji

Današnja tehnologija često koristi zrcala ili zrcalne predmete koji imaju zakrivljenu reflektirajuću površinu. To su takozvana sferna zrcala.
Takvi objekti su tijela koja imaju oblik sfernog segmenta. Takve površine karakterizira kršenje paralelizma zraka.
Trenutno postoje dvije vrste sfernih ogledala:

• konkavan. Sposobni su reflektirati svjetlosno zračenje s unutarnje površine segmenta svoje kugle. Kada se reflektiraju, zrake se skupljaju ovdje u jednoj točki. Stoga se često nazivaju i "sakupljači";

Konkavno ogledalo

• konveksan. Takva zrcala karakterizira refleksija zračenja s vanjske površine. Tijekom toga dolazi do disperzije na strane. Iz tog razloga se takvi objekti nazivaju "raspršeni".

Konveksno ogledalo

U ovom slučaju postoji nekoliko opcija za ponašanje zraka:

• gori gotovo paralelno s površinom. U ovoj situaciji, samo malo dodiruje površinu i odbija se pod vrlo tupim kutom. Zatim slijedi prilično nisku putanju;
• kada padaju natrag, zrake se reflektiraju pod oštrim kutom. U ovom slučaju, kao što smo rekli gore, reflektirana zraka će slijediti putanju vrlo blizu upadne.

Kao što vidimo, zakon je ispunjen u svim slučajevima.

Zaključak

Zakoni refleksije svjetlosnog zračenja vrlo su nam važni jer su temeljni fizikalni fenomeni. Našli su široku primjenu u raznim područjima ljudske djelatnosti. Osnove optike uče se u srednjoj školi, što još jednom dokazuje važnost takvog osnovnog znanja.

Kako sami napraviti anđeoske oči za vazu?

Zakoni odbijanja i loma svjetlosti. Potpuni unutarnji odraz svjetlosti

Zakone refleksije svjetlosti eksperimentalno je otkrio starogrčki znanstvenik Euklid u 3. stoljeću prije Krista. Također, ovi zakoni se mogu dobiti kao posljedica Huygensovog principa, prema kojem je svaka točka u mediju do koje je poremećaj došao izvor sekundarnih valova. Valna ploha (valna fronta) u sljedećem je trenutku tangentna ploha na sve sekundarne valove. Huygensov princip je čisto geometrijski.

Na glatku reflektirajuću površinu CM (slika 1) pada ravni val, odnosno val čije su valne površine pruge.

Riža. 1 Huygensova konstrukcija.

A 1 A i B 1 B su zrake upadnog vala, AC je valna površina tog vala (ili valna fronta).

Pozdrav valna fronta od točke C će se kretati u vremenu t do točke B, od točke A sekundarni val će se proširiti preko hemisfere na udaljenost AD ​​= CB, budući da je AD ​​= vt i CB = vt, gdje je v brzina vala razmnožavanje.

Valna površina odbijenog vala je pravac BD, tangenta na polutke. Nadalje, valna površina će se gibati paralelno sama sa sobom u smjeru reflektiranih zraka AA 2 i BB 2.

Pravokutni trokuti ΔACB i ΔADB imaju zajedničku hipotenuzu AB i jednake krake AD = CB. Stoga su jednaki.

Kutovi CAB = α i DBA = γ su jednaki jer su kutovi s međusobno okomitim stranicama. A iz jednakosti trokuta slijedi da je α = γ.

Iz Huygensove konstrukcije također slijedi da upadna i odbijena zraka leže u istoj ravnini s okomicom na plohu koja je vraćena u točku upada zrake.

Zakoni refleksije vrijede kada svjetlosne zrake putuju u suprotnom smjeru. Zbog reverzibilnosti putanje svjetlosnih zraka imamo da se zraka koja se širi duž putanje odbijene reflektira duž putanje upadne.

Većina tijela samo reflektira zračenje koje pada na njih, a da nisu izvor svjetlosti. Osvijetljeni objekti vidljivi su sa svih strana, budući da se svjetlost odbija od njihove površine u različitim smjerovima, raspršujući se.

Ova pojava se zove difuzna refleksija ili difuzna refleksija. Difuzna refleksija svjetlosti (slika 2.) javlja se od svih hrapavih površina. Da bi se odredio put reflektirane zrake takve plohe, u točki upada zrake povuče se ravnina koja dodiruje plohu, te se u odnosu na tu ravninu konstruiraju kutovi upada i refleksije.

Riža. 2. Difuzna refleksija svjetlosti.

Na primjer, 85% bijele svjetlosti reflektira se od površine snijega, 75% od bijelog papira, 0,5% od crnog baršuna. Difuzna refleksija svjetlosti ne uzrokuje neugodne osjećaje u ljudskom oku, za razliku od spekularne refleksije.

Zrcalna refleksija svjetlosti– to je kada se svjetlosne zrake koje padaju na glatku površinu pod određenim kutom reflektiraju pretežno u jednom smjeru (slika 3.). Reflektivna površina u ovom slučaju se zove ogledalo(ili zrcalna površina). Zrcalne površine se mogu smatrati optički glatkima ako veličina nepravilnosti i nehomogenosti na njima ne prelazi valnu duljinu svjetlosti (manje od 1 mikrona). Za takve površine zakon refleksije svjetlosti je zadovoljen.

Riža. 3. Zrcalna refleksija svjetlosti.

Ravno ogledalo je ogledalo čija je reflektirajuća površina ravnina. Ravno zrcalo omogućuje da se vide objekti ispred njega, a ti objekti izgledaju kao da se nalaze iza ravnine zrcala. U geometrijskoj optici svaka točka izvora svjetlosti S smatra se središtem divergentnog snopa zraka (slika 4.). Takav snop zraka zove se homocentričan. Slika točke S u optičkom uređaju je središte S’ homocentričnog reflektiranog i lomljenog snopa zraka u različitim medijima. Ako svjetlost raspršena površinama raznih tijela padne na ravno zrcalo, a zatim, reflektirana od njega, padne u oko promatrača, tada su slike tih tijela vidljive u zrcalu.

Riža. 4. Slika stvorena pomoću ravnog zrcala.

Slika S’ naziva se stvarnom ako se reflektirane (prelomljene) zrake snopa sijeku u točki S 1. Slika S 1 naziva se imaginarnom ako se u njoj ne sijeku same odbijene (prelomljene) zrake, već njihovi nastavci. Svjetlosna energija ne doseže ovu točku. Na sl. Slika 4 prikazuje sliku svjetleće točke S, koja se pojavljuje pomoću ravnog zrcala.

Zraka SO pada na CM zrcalo pod kutom od 0°, dakle, kut refleksije je 0°, a ta zraka nakon refleksije ide putanjom OS. Iz cijelog skupa zraka koje iz točke S padaju na ravno zrcalo izaberemo zraku SO 1.

Zraka SO 1 pada na zrcalo pod kutom α i odbija se pod kutom γ (α = γ). Ako reflektirane zrake nastavimo iza zrcala, one će konvergirati u točki S 1, koja je virtualna slika točke S u ravnom zrcalu. Dakle, čovjeku se čini da zrake izlaze iz točke S 1, iako zapravo nema zraka koje izlaze iz ove točke i ulaze u oko. Slika točke S 1 nalazi se simetrično prema najsvjetlijoj točki S u odnosu na CM zrcalo. Dokažimo to.

Zraka SB koja pada na zrcalo pod kutom 2 (sl. 5.), prema zakonu refleksije svjetlosti odbija se pod kutom 1 = 2.

Riža. 5. Odraz od ravnog zrcala.

Od sl. 1.8 možete vidjeti da su kutovi 1 i 5 jednaki - kao okomiti. Zbrojevi kutova su 2 + 3 = 5 + 4 = 90°. Dakle, kutovi 3 = 4 i 2 = 5.

Pravokutni trokuti ΔSOB i ΔS 1 OB imaju zajedničku kraku OB i jednake oštre kutove 3 i 4, dakle, ti su trokuti jednaki po stranicama i dva kuta uz krak. To znači da je SO = OS 1, odnosno da se točka S 1 nalazi simetrično točki S u odnosu na zrcalo.

Da bismo pronašli sliku predmeta AB u ravnom zrcalu, dovoljno je spustiti okomice iz krajnjih točaka predmeta na zrcalo i, nastavljajući ih izvan zrcala, ostaviti udaljenost iza njega jednaku udaljenosti od zrcalo do krajnje točke predmeta (sl. 6.). Ova će slika biti virtualna i u prirodnoj veličini. Dimenzije i relativni položaj predmeta su sačuvani, ali u isto vrijeme, u zrcalu, lijeva i desna strana slike mijenjaju mjesta u odnosu na sam predmet. Paralelnost svjetlosnih zraka koje padaju na ravno zrcalo nakon refleksije također nije narušena.

Riža. 6. Slika predmeta u ravnom zrcalu.

U tehnologiji se često koriste zrcala sa složenom zakrivljenom reflektirajućom površinom, na primjer, sferna zrcala. Sferno zrcalo- ovo je površina tijela koja ima oblik sferičnog segmenta i zrcalno reflektira svjetlost. Paralelnost zraka kada se odbija od takvih površina je povrijeđena. Zrcalo se zove konkavan, ako se zrake odbijaju od unutarnje površine sfernog segmenta.

Paralelne svjetlosne zrake, nakon refleksije od takve površine, skupljaju se u jednoj točki, zbog čega se konkavno zrcalo naziva prikupljanje. Ako se zrake reflektiraju od vanjske površine zrcala, tada hoće konveksan. Paralelne svjetlosne zrake raspršene su u različitim smjerovima, pa konveksno zrcalo nazvao disperzivan.

Refrakcija Na granici između dva medija, upadni svjetlosni tok se dijeli na dva dijela: jedan dio se odbija, a drugi se lomi.
V. Snell (Snellius) prije H. Huygensa i I. Newtona 1621. eksperimentalno je otkrio zakon loma svjetlosti, ali nije dobio formulu, već ga je izrazio u obliku tablica, jer U to vrijeme funkcije sin i cos još nisu bile poznate matematici.
Lom svjetlosti slijedi zakon: 1. Upadni snop i lomljeni snop leže u istoj ravnini s okomicom postavljenom u točki upada snopa na granicu između dva medija. 2. Omjer sinusa kuta upada i sinusa kuta loma za dva dana medija je konstantna vrijednost (za monokromatsku svjetlost).
Razlog loma je razlika u brzini širenja valova u različitim medijima.
Vrijednost jednaka omjeru brzine svjetlosti u vakuumu i brzine svjetlosti u određenom sredstvu naziva se apsolutni indeks loma sredstva. Ova tablična vrijednost je karakteristika danog okruženja.
Vrijednost jednaka omjeru brzine svjetlosti u jednom sredstvu prema brzini svjetlosti u drugom naziva se relativni indeks loma drugog medija u odnosu na prvi.
Dokaz zakona refrakcije. Širenje upadne i lomljene zrake: MM" - sučelje dvaju medija. Zrake A 1 A i B 1 B - upadne zrake; α - upadni kut; AC - valna površina u trenutku kada zraka A 1 A dođe do sučelja između Sredstva Koristeći Huygensov princip, konstruirat ćemo valnu plohu u trenutku kada zraka B 1 B dođe do granice između medija. Konstruirati ćemo lomljene zrake AA 2 i BB 2. β je kut loma. AB je zajednička stranica trokuta ABC i ABD. Kako su zrake i valne plohe međusobno okomite, tada je kut ABD= α i kut BAC=β. Tada dobivamo:
U prizmi ili planparalelnoj ploči lom se događa na svakoj plohi u skladu sa zakonom loma svjetlosti. Ne zaboravite da uvijek postoji odraz. Osim toga, stvarni put zraka ovisi i o indeksu loma i o kutu loma - kutu pri vrhu prizme.)

Potpuna refleksija Ako svjetlost pada s optički gušćeg medija na optički manje gustoću, tada pri određenom upadnom kutu za svako sredstvo lomljena zraka nestaje. Opaža se samo refrakcija. Taj se fenomen naziva totalna unutarnja refleksija.
Upadni kut, koji odgovara kutu loma od 90°, naziva se granični kut potpune unutarnje refleksije (a 0). Iz zakona refrakcije slijedi da kada svjetlost prelazi iz bilo kojeg medija u vakuum (ili zrak)
Ako pokušamo ispod vode pogledati ono što je u zraku, tada pod određenim kutom pod kojim gledamo možemo vidjeti dno koje se reflektira od površine vode. Ovo je važno uzeti u obzir kako ne biste izgubili orijentaciju.
U nakitu, rez kamenja je odabran tako da se puni odraz vidi na svakom licu. Ovo objašnjava "igru kamenčića".
Fenomen fatamorgane također se objašnjava potpunom unutarnjom refleksijom.

Datira iz otprilike 300. pr. e.

Zakoni refleksije. Fresnelove formule

Zakon refleksije svjetlosti - utvrđuje promjenu smjera kretanja svjetlosne zrake kao rezultat susreta s reflektirajućom (zrcalnom) površinom: upadna i reflektirana zraka leže u istoj ravnini s normalom na reflektirajuću površinu na upadna točka, a ta normala dijeli kut između zraka na dva jednaka dijela. Široko korištena, ali manje precizna formulacija "upadni kut jednak je kutu refleksije" ne ukazuje na točan smjer refleksije zrake. Međutim, to izgleda ovako:

Ovaj zakon je posljedica primjene Fermatovog principa na reflektirajuću površinu i, kao i svi zakoni geometrijske optike, izveden je iz valne optike. Zakon vrijedi ne samo za savršeno reflektirajuće površine, već i za granicu dvaju medija koji djelomično reflektiraju svjetlost. U ovom slučaju, kao ni zakon o lomu svjetlosti, ne govori ništa o intenzitetu reflektirane svjetlosti.

Mehanizam refleksije

Kada elektromagnetski val pogodi vodljivu površinu, nastaje struja čije elektromagnetsko polje nastoji kompenzirati taj učinak, što dovodi do gotovo potpune refleksije svjetlosti.

Vrste refleksije

Refleksija svjetlosti može biti zrcaliti(odnosno, kao što se promatra kod korištenja ogledala) ili difuzno(u ovom slučaju pri refleksiji ne ostaje sačuvan put zraka od objekta, već samo energetska komponenta svjetlosnog toka) ovisno o prirodi površine.

Ogledalo O. s. razlikuje se određenim odnosom između položaja upadne i odbijene zrake: 1) odbijena zraka leži u ravnini koja prolazi kroz upadnu zraku i normalu na reflektirajuću površinu; 2) kut refleksije jednak je upadnom kutu j. Intenzitet reflektirane svjetlosti (karakteriziran koeficijentom refleksije) ovisi o j i polarizaciji upadne zrake zraka (vidi Polarizacija svjetlosti), kao i o omjeru indeksa loma n2 i n1 2. i 1. medija. . Ta se ovisnost (za reflektirajuće sredstvo - dielektrik) kvantitativno izražava Fresnelovom formulom. Iz njih, posebice, slijedi da kada svjetlost upada normalno na površinu, koeficijent refleksije ne ovisi o polarizaciji upadne zrake i jednak je

(n2 - n1)²/(n2 + n1)²

U vrlo važnom posebnom slučaju normalnog pada sa zraka ili stakla na njihovu površinu (nair " 1,0; nst = 1,5), to je " 4%.

Priroda polarizacije reflektirane svjetlosti mijenja se s promjenama j i različita je za komponente upadne svjetlosti polarizirane paralelno (p-komponenta) i okomito (s-komponenta) na ravninu upada. Pod ravninom polarizacije podrazumijevamo, kao i obično, ravninu titranja električnog vektora svjetlosnog vala. Pod kutovima j koji su jednaki tzv. Brewsterovom kutu (vidi Brewsterov zakon), reflektirana svjetlost postaje potpuno polarizirana okomito na ravninu upada (p-komponenta upadne svjetlosti potpuno se lomi u reflektirajuće sredstvo; ako je ovo sredstvo jako apsorbira svjetlost, tada lomljena p-komponenta prolazi u okolinu vrlo malim putem). Ova značajka ogledala O. s. koristi se u brojnim polarizirajućim uređajima. Za j veće od Brewsterovog kuta, koeficijent refleksije od dielektrika raste s povećanjem j, težeći 1 u granici, bez obzira na polarizaciju upadne svjetlosti. U zrcalnim optičkim sustavima, kao što je jasno iz Fresnelovih formula, faza reflektirane svjetlosti u općem slučaju se naglo mijenja. Ako je j = 0 (svjetlost pada normalno na granicu), tada se za n2 > n1 faza reflektiranog vala pomiče za p, za 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.

Apsorpcija u reflektirajućem mediju dovodi do odsutnosti Brewsterovog kuta i viših (u usporedbi s dielektricima) vrijednosti koeficijenta refleksije - čak i pri normalnom upadu može premašiti 90% (ovo objašnjava široku upotrebu glatkih metalnih i metaliziranih površina u zrcala).Razlikuje se i polarizacijska karakteristika.svjetlosni valovi reflektirani od apsorbirajućeg medija (zbog drugih faznih pomaka p- i s-komponenti upadnih valova). Priroda polarizacije reflektirane svjetlosti toliko je osjetljiva na parametre reflektirajućeg medija da se brojne optičke metode za proučavanje metala temelje na ovom fenomenu (vidi Magneto-optika, Metal-optika).

Difuzni O. s. - njegovo raspršivanje neravnom površinom 2. medija u svim mogućim smjerovima. Prostorna raspodjela toka reflektiranog zračenja i njegov intenzitet različiti su u različitim specifičnim slučajevima i određeni su odnosom između l i veličine neravnina, raspodjelom neravnina po površini, uvjetima osvjetljenja i svojstvima reflektirajućeg medija. . Granični slučaj prostorne raspodjele difuzno reflektirane svjetlosti, koji u prirodi nije striktno ispunjen, opisan je Lambertovim zakonom. Difuzni O. s. Uočava se i iz medija čija je unutarnja struktura nehomogena, što dovodi do raspršenja svjetlosti u volumenu medija i vraćanja dijela u prvi medij. Obrasci difuznog O. s. iz takvih medija određeni su prirodom procesa jednokratnog i višestrukog raspršenja svjetlosti u njima. I apsorpcija i raspršenje svjetlosti mogu pokazivati ​​jaku ovisnost o l. Rezultat toga je promjena spektralnog sastava difuzno reflektirane svjetlosti, koja se (pri osvjetljavanju bijelom svjetlošću) vizualno percipira kao boja tijela.

Potpuna unutarnja refleksija

Kako se kut upada povećava ja, raste i kut loma, pri čemu intenzitet reflektirane zrake raste, a lomljene zrake opada (njihov zbroj jednak je intenzitetu upadne zrake). Po nekoj vrijednosti ja = ja k kutak r= π / 2, intenzitet lomljene zrake postat će jednak nuli, sva svjetlost će se reflektirati. S daljnjim povećanjem kuta ja > ja k Neće biti lomljene zrake; svjetlost se potpuno reflektira.

Pronaći ćemo vrijednost kritičnog upadnog kuta pri kojem počinje totalna refleksija, staviti to u zakon refrakcije r= π / 2, tada sin r= 1 znači:

Difuzno raspršenje svjetlosti

θ i = θ r .
Upadni kut jednak je kutu refleksije

Princip rada kutnog reflektora

Zaklada Wikimedia. 2010.

Pogledajte što je "odraz svjetlosti" u drugim rječnicima:

Fenomen da kada svjetlost (optičko zračenje) padne s prvog medija na sučelje s drugim medijem, interakcija svjetlosti s drugim medijem dovodi do pojave svjetlosnog vala koji se širi od sučelja natrag do prvog... . .. Fizička enciklopedija

Povratak svjetlosnog vala kada upadne na granicu između dva medija s različitim indeksima loma natrag u prvi medij. Postoje zrcalne refleksije svjetla (dimenzije l nepravilnosti na sučelju manje su od duljine svjetla... ... Veliki enciklopedijski rječnik

REFLEKSIJA SVJETLOSTI, povratak dijela svjetlosne zrake koja pada na granicu između dva medija natrag u prvi medij. Pravi se razlika između zrcalne refleksije svjetlosti (dimenzije L nepravilnosti na sučelju su manje od valne duljine svjetlosti l) i difuzne refleksije (L?... ... Moderna enciklopedija

Refleksija svjetla- REFLEKSIJA SVJETLOSTI, vraćanje dijela svjetlosne zrake koja pada na granicu između dva medija “natrag” u prvi medij. Razlikuje se zrcalna refleksija svjetlosti (dimenzije L neravnina na sučelju su manje od valne duljine svjetlosti l) i difuzna refleksija (L... Ilustrirani enciklopedijski rječnik

refleksija svjetla- Pojava da se svjetlost koja upadne na granicu između dva medija s različitim indeksima loma djelomično ili potpuno vrati u medij iz kojeg pada. [Zbirka preporučenih pojmova. Broj 79. Fizički... ... Vodič za tehničke prevoditelje

Fenomen da kada svjetlost (optičko zračenje (vidi Optičko zračenje)) padne s jednog medija na njegovu granicu s drugim medijem, interakcija svjetla s materijom dovodi do pojave svjetlosnog vala,... ... Velika sovjetska enciklopedija

Povratak svjetlosnog vala kada padne na granicu između dva medija s različitim indeksima loma “nazad” na prvi medij. Postoje zrcalne refleksije svjetla (dimenzije l nepravilnosti na sučelju manje su od duljine svjetla... ... enciklopedijski rječnik

refleksija svjetla- šviesos atspindys statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. refleksija svjetla vok. Reflexion des Lichtes, f rus. odraz svjetla, n pranc. réflexion de la mière, f… Fizikos terminų žodynas

refleksija svjetla- ▲ odraz (od čega) odraz svjetlosti. sjaj. albedo. albedometar. ↓ reflektor. reflektometar. metalna optika... Ideografski rječnik ruskog jezika

Povratak svjetlosnog vala kada padne na granicu između dva različita medija. indekse loma natrag u prvi medij. Ako je hrapavost površine sučelja mala u usporedbi s valnom duljinom X upadne svjetlosti, tada se zrcalni O. s ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

knjige

• Potpuni unutarnji odraz svjetlosti. Obrazovna istraživanja, Mayer Valery Vilhelmovich, Knjiga sadrži opise obrazovnih eksperimentalnih istraživanja fenomena totalne unutarnje refleksije od granice optički homogenih i slojevitih nehomogenih medija. Jednostavan fizički... Kategorija: Udžbenici za školarce Serija: Knjižnica nastavnika i učenika Izdavač: FIZMATLIT, Proizvođač:

Uz pomoć pokusa, zakoni refleksije za svjetlosno zračenje pronađeni su još u 3. stoljeću. PRIJE KRISTA e. starogrčki znanstvenik Euklid. U suvremenim uvjetima, provjera ovih zakona vrši se pomoću optičke perilice (sl. 29.2). Sastoji se od izvora svjetlosti A, koji se može pomicati oko diska podijeljenog na stupnjeve. Usmjeravanjem svjetla na reflektirajuću površinu 3 mjere se kutovi.

Zakoni odbijanja svjetlosti podudaraju se sa zakonima odbijanja valova od prepreka (§ 24.19).

1. Upadna zraka i odbijena zraka leže u istoj ravnini, okomito na reflektirajuću površinu, postavljenu u točku upada zrake.

2. Kut refleksije snopa jednak je kutu njegovog upada:

Pomoću optičke podloške može se pokazati da su upadna i odbijena zraka reverzibilne, odnosno ako je upadna zraka usmjerena duž putanje odbijene zrake, tada će odbijena zraka slijediti putanju upadne zrake.

U § 24.19 utvrđeni su zakoni refleksije za sfernu frontu vala. Pokažimo sada da one vrijede i za frontu ravnog vala, odnosno za slučaj paralelnih zraka koje padaju na ravnu površinu.

Neka ravni val padne na glatku podlogu (sl. 29.3), čija fronta u nekom trenutku zauzme položaj. Nakon nekog vremena zauzet će položaj . U ovom trenutku (uzećemo ga kao nulu) reflektirani elementarni val počet će se širiti iz točke A. Dok se valna fronta kreće od točke C do točke B u vremenu, val od točke

I proširit će se preko hemisfere do udaljenosti jednake brzini širenja vala). Novi položaj valne fronte nakon refleksije zraka bit će tangenta na polukuglu povučenu iz točke B, tj. ravna crta.Nadalje, ta valna fronta će se pomicati paralelno sama sa sobom u smjeru zraka AA ili

Elektromagnetska priroda svjetlosti. Brzina svjetlosti. Geometrijska optika

Vidljiva svjetlost su elektromagnetski valovi u rasponu od 3,8*10 -7 m do 7,6*10 -7 m. Brzina svjetlosti c = 3*10 8 m/s. Huygensov princip. Valna fronta je ploha koja povezuje sve točke vala koje su u istoj fazi (odnosno sve točke vala koje su u isto vrijeme u istom stanju titranja). Svaka točka do koje je poremećaj došao sama postaje izvor sekundarnih sfernih valova. Valna površina je ovojnica sekundarnih valova. Za sferni val valna fronta je kugla čiji je radijus R = vt, gdje je v brzina vala.

Geometrijska optika je grana optike koja proučava zakone prostiranja svjetlosti u prozirnim medijima i refleksiju svjetlosti od zrcalnih ili prozirnih površina.

Zakoni refleksije svjetlosti. 1. Upadna zraka, odbijena zraka i okomica, rekonstruirana y do sučelja između dva medija u točki upadanja zrake leže u istoj ravnini.

Kut refleksije jednak je upadnom kutu.

LOM SVJETLOSTI - promjena smjera prostiranja svjetlosnog vala (svjetlosne zrake) pri prolasku kroz granicu dvaju različitih prozirnih medija. 1. Upadna i lomljena zraka i okomica povučena na granicu dvaju medija u točki upadanja zrake leže u istoj ravnini. 2. Omjer sinusa kuta upada i sinusa kuta loma konstantna je vrijednost za dva medija:,Gdje α - upadni kut,β - kut loma,n - konstantna vrijednost neovisna o kutu upada.

– relativni indeks loma svjetlosti u drugom mediju u odnosu na prvi. Pokazuje koliko se puta brzina svjetlosti u prvom mediju razlikuje od brzine svjetlosti u drugom

n - fizikalna veličina jednaka omjeru brzine svjetlosti u vakuumu i brzine svjetlosti u određenom mediju:

Apsolutni indeks loma medija pokazuje koliko je puta brzina svjetlosti u određenom sredstvu manja od brzine svjetlosti u vakuumu. Potpuna unutarnja refleksija opaža se kada zraka prelazi iz optički gušćeg medija u optički manje gustoću (iz vode u zrak). α0 je granični kut totalne refleksije, upadni kut pod kojim kut refrakcija je 90 0. Potpuna unutarnja refleksija koristi se u svjetlovodima.