что такое угол падения

Законы отражения света и история их открытия

Закон отражения света был открыт в результате наблюдений и экспериментов. Конечно, это можно вывести теоретически, но все принципы, которые используются сейчас, определены и обоснованы на практике. Знание основных характеристик этого явления помогает при планировании освещения и выборе оборудования. Этот принцип работает и в других областях: радиоволны, рентгеновские лучи и т.д. Ведут себя точно так же при отражении.

Что такое отражение света и его разновидности, механизм

Закон формулируется следующим образом: падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости, имеющей перпендикуляр к отражающей поверхности, выступающей из точки падения. Угол падения равен углу отражения.

По сути, отражение — это физический процесс, в котором луч, частицы или излучение взаимодействуют с плоскостью. Направление волн меняется на границе двух сред, так как они обладают разными свойствами. Отраженный свет всегда возвращается в окружающую среду, откуда он исходит. Очень часто при отражении также наблюдается явление преломления волн.

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija 7390e61

Это схематическое объяснение закона отражения света.

Зеркальное отражение

В этом случае существует четкая взаимосвязь между отраженными и падающими лучами, это главная особенность данной разновидности. Вот несколько ключевых моментов о зеркальном отражении:

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija 07a41d6

В случае зеркального отражения углы падения и отражения всегда одинаковы.

В этом случае показатели преломления зависят от свойств плоскости и характеристик света. Это отражение можно найти везде, где есть гладкие поверхности. Но для разных сред условия и принципы могут меняться.

Полное внутреннее отражение

Типично для звуковых и электромагнитных волн. Это происходит там, где встречаются две среды. В этом случае волны должны падать из среды с меньшей скоростью распространения. Что касается света, то можно сказать, что показатели преломления в этом случае значительно увеличиваются.

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija 172fdc2

Полное внутреннее отражение характерно для водной поверхности.

Угол падения светового луча влияет на угол преломления. С увеличением его значения интенсивность отраженных лучей увеличивается, а интенсивность преломленных лучей уменьшается. При достижении определенного критического значения показатели преломления уменьшаются до нуля, что приводит к полному отражению лучей.

Критический угол рассчитывается индивидуально для разных сред.

Диффузное отражение света

Этот вариант отличается тем, что при попадании на неровную поверхность лучи отражаются в разные стороны. Отраженный свет просто рассеивается, поэтому вы не можете увидеть свое отражение на неровной или непрозрачной плоскости. Явление диффузии лучей наблюдается, когда неровности равны длине волны или превышают ее.

При этом одна и та же плоскость может диффузно отражать свет или ультрафиолетовое излучение, но при этом хорошо отражать инфракрасный спектр. Все зависит от характеристик волн и свойств поверхности.

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija 319eb02

Диффузное отражение хаотично из-за неровностей поверхности.

Обратное отражение

Это явление наблюдается, когда лучи, волны или другие частицы отражаются назад, то есть к источнику. Это свойство можно использовать в астрономии, естествознании, медицине, фотографии и других областях. Благодаря системе выпуклых линз в телескопах можно видеть свет звезд, невидимый невооруженным глазом.

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija ebf86fd

Обратным отражением можно управлять за счет сферической формы отражающей поверхности.

важно создать определенные условия для возврата света к источнику, чаще это достигается за счет оптики и направления луча лучей. Например, этот принцип используется в ультразвуковых исследованиях, благодаря отраженным ультразвуковым волнам на мониторе выводится изображение исследуемого органа.

История открытия законов отражения

Это явление известно давно. Впервые об отражении света упоминается в произведении «Катоптрика», датируемом 200 г до н.э и написанном древнегреческим ученым Евклидом. Первые опыты были простыми, поэтому на тот момент не появилось никаких теоретических оснований, но именно он открыл это явление. В этом случае для зеркальных поверхностей использовался принцип Ферма.

Читайте также:  что такое средний формат фотокамеры

Формулы Френеля

Огюст Френель был французским физиком, который разработал ряд формул, широко используемых по сей день. Они используются для расчета интенсивности и амплитуды отраженных и преломленных электромагнитных волн. Кроме того, они должны проходить через резкую границу между двумя средами с разными значениями преломления.

Все явления, которые соответствуют формулам французского физика, называются отражением Френеля. Но следует помнить, что все полученные закономерности верны только тогда, когда средние изотропны и граница между ними четкая. В этом случае угол падения всегда равен углу отражения, а величина преломления определяется по закону Снеллиуса.

важно, что когда свет падает на плоскую поверхность, может быть два типа поляризации:

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija bf58814

Френель вывел целый ряд формул, которые позволяют выполнять все необходимые вычисления.

Формулы для ситуаций с разной поляризацией разные. Это связано с тем, что поляризация влияет на характеристики луча и по-разному отражается. Когда свет падает под определенным углом, отраженный луч может быть полностью поляризован. Этот угол называется углом Брюстера, он зависит от преломляющих характеристик среды на границе раздела.

Говоря о которых! Отраженный луч всегда поляризован, даже если падающий свет не поляризован.

Принцип Гюйгенса

Гюйгенс — голландский физик, которому удалось вывести принципы, позволяющие описывать волны любой природы. Именно с его помощью часто демонстрируются как закон отражения, так и закон преломления света.

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija 5b508ff

Это простейшее схематическое изображение принципа Гюйгенса.

В данном случае под светом понимается плоская волна, то есть все поверхности волны плоские. В этом случае поверхность волны представляет собой набор точек с колебаниями в одной фазе.

Формулировка такова: каждая точка, до которой доходит возмущение, становится источником сферических волн.

В видео закон физики 8-го класса объясняется очень простыми словами с помощью графики и анимации.

Сдвиг Федорова

его еще называют эффектом Федорова-Амбера. В этом случае происходит смещение светового пучка с полным внутренним отражением. В этом случае смещение незначительное, оно всегда меньше длины волны. Из-за этого смещения отраженный луч не лежит в той же плоскости, что и падающий, что противоречит закону отражения света.

Диплом о научном открытии был вручен Ф.И. Федорову в 1980 году.

Боковое смещение лучей было теоретически доказано советскими учеными в 1955 году благодаря математическим расчетам. Что касается экспериментального подтверждения этого эффекта, то вскоре его сделал французский физик Эмбер.

Использование закона на практике

zakony otrazhenija sveta i istorija ih otkrytija b38164d

Примеры отражения света вездесущи.

Рассматриваемый закон гораздо более распространен, чем кажется. Этот принцип широко используется в различных сферах:

Говоря о которых! Через отражение света мы видим луну и звезды.

Закон отражения света объясняет многие природные явления, а знание его характеристик позволило нам создать оборудование, которое широко используется в наше время.

Источник

УГОЛ ПАДЕНИЯ

Смотреть что такое «УГОЛ ПАДЕНИЯ» в других словарях:

угол падения — 1. Угол между лучом падающей волны и нормалью к поверхности раздела сред. 2. Угол между акустической осью падающего пучка и нормалью к поверхности раздела сред. [BS EN 1330 4:2000. Non destructive testing Terminology Part 4: Terms used in… … Справочник технического переводчика

УГОЛ ПАДЕНИЯ — (Angle of falling of a shot) угол, образуемый прицельной линией с касательной к траектории в точке падения снаряда. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Угол падения угол межд … Морской словарь

УГОЛ ПАДЕНИЯ — «УГОЛ ПАДЕНИЯ», СССР, ЛЕНФИЛЬМ, 1969 1970, ч/б, 142 мин. Историческая военная драма. По одноименному роману В.Кочетова. В основе сюжета оборона Петрограда от войск Юденича (1919). В ролях: Павел Кашлаков (см. КАШЛАКОВ Павел), Георгий Куликов (см … Энциклопедия кино

Читайте также:  рп шексна что такое

угол падения — 3.22 угол падения: По ГОСТ 7427. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

угол падения ( b) — 2.3.7 угол падения ( b): Угол, образуемый осью освещения и исходной осью. Угол падения обычно не превышает 90°, однако его полные значения определяются следующими пределами: 0° Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

угол падения — kritimo kampas statusas T sritis Gynyba apibrėžtis Kampas tarp trajektorijos liestinės kritimo taške ir pabūklo horizonto. simbolis( iai) θ atitikmenys: angl. angle of fall; angle of grazing rus. угол падения … Artilerijos terminų žodynas

угол падения — kritimo kampas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. incidence angle vok. Einfallswinkel, m; Einfallwinkel, m rus. угол падения, m pranc. angle d’incidence, m … Fizikos terminų žodynas

Угол падения — Жарг. мол. Шутл. 1. Место проведения вечеринки со спиртным. 2. Пивная. 3. Винный магазин. Максимов, 437 … Большой словарь русских поговорок

УГОЛ ПАДЕНИЯ — 1970, 2 серии, 1 с. 72 мин., 2 с. 70 мин., ч/б, ш/э, 2то. жанр: драма. реж. Геннадий Казанский, сц. Всеволод Кочетов, Геннадий Казанский (по одноименному роману Всеволода Кочетова), опер. Дмитрий Месхиев, худ. Семен Малкин, комп. Надежда… … Ленфильм. Аннотированный каталог фильмов (1918-2003)

Источник

Закон отражения света

Отраженный и падающий лучи лежат в плоскости, содержащей перпендикуляр к отражающей поверхности в точке падения, и угол падения равен углу отражения.

Представьте, что вы направили тонкий луч света на отражающую поверхность, — например, посветили лазерной указкой на зеркало или полированную металлическую поверхность. Луч отразится от такой поверхности и будет распространяться дальше в определенном направлении. Угол между перпендикуляром к поверхности (нормалью) и исходным лучом называется углом падения, а угол между нормалью и отраженным лучом — углом отражения. Закон отражения гласит, что угол падения равен углу отражения. Это полностью соответствует тому, что нам подсказывает интуиция. Луч, падающий почти параллельно поверхности, лишь слегка коснется ее и, отразившись под тупым углом, продолжит свой путь по низкой траектории, расположенной близко к поверхности. Луч, падающий почти отвесно, с другой стороны, отразится под острым углом, и направление отраженного луча будет близким к направлению падающего луча, как того и требует закон.

Закон отражения, как любой закон природы, был получен на основании наблюдений и опытов. Можно его вывести и теоретически — формально он является следствием принципа Ферма (но это не отменяет значимости его экспериментального обоснования).

Ключевым моментом в этом законе является то, что углы отсчитываются от перпендикуляра к поверхности в точке падения луча. Для плоской поверхности, например, плоского зеркала, это не столь важно, поскольку перпендикуляр к ней направлен одинаково во всех точках. Параллельно сфокусированный световой сигнал — например, свет автомобильной фары или прожектора, — можно рассматривать как плотный пучок параллельных лучей света. Если такой пучок отразится от плоской поверхности, все отраженные лучи в пучке отразятся под одним углом и останутся параллельными. Вот почему прямое зеркало не искажает ваш визуальный образ.

Однако имеются и кривые зеркала. Различные геометрические конфигурации поверхностей зеркал по-разному изменяют отраженный образ и позволяют добиваться различных полезных эффектов. Главное вогнутое зеркало телескопа-рефлектора позволяет сфокусировать в окуляре свет от далеких космических объектов. Выгнутое зеркало заднего вида автомобиля позволяет расширить угол обзора. А кривые зеркала в комнате смеха позволяют от души повеселиться, разглядывая причудливо искаженные отражения самих себя.

Читайте также:  что такое тонкий юмор

Закону отражения подчиняется не только свет. Любые электромагнитные волны — радио, СВЧ, рентгеновские лучи и т. п. — ведут себя в точности так же. Вот почему, например, и огромные принимающие антенны радиотелескопов, и тарелки спутникового телевидения имеют форму вогнутого зеркала — в них используется всё тот же принцип фокусировки поступающих параллельных лучей в точку.

Источник

Отражение света.

Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: закон отражения света, построение изображений в плоском зеркале.

Когда световой луч падает на границу раздела двух сред, происходит отражение света: луч изменяет направление своего хода и возвращается в исходную среду.

%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 1
Рис. 1. Закон отражения

Закон отражения.

Сейчас мы сформулируем один из самых древних законов физики. Он был известен грекам ещё в античности!

Закон отражения.
1) Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к отражающей поверхности, проведённый в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Угол отражения равен углу падения.

%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 2
Рис. 2. Отражённый луч выходит из точки

Если поверхность является неровной, то после отражения параллельность лучей нарушится. В качестве примера на рис. 3 показано отражение от волнообразной поверхности. Отражённые лучи, как видим, идут в самых разных направлениях.

%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 3
Рис. 3. Отражение от волнообразной поверхности

Но что значит «неровная» поверхность? Какие поверхности являются «ровными»? Ответ таков: поверхность считается неровной, если размеры её неровностей не меньше длины световых волн. Так, на рис. 3 характерный размер неровностей на несколько порядков превышает величину длин волн видимого света.

Если же размер неровностей поверхности меньше длины световой волны, то такая поверхность называется зеркальной. При отражении от зеркальной поверхности параллельность пучка сохраняется: отражённые лучи также идут параллельно (рис. 4 )

%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 4
Рис. 4. Отражение от зеркальной поверхности

Плоское зеркало.

%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 5
Рис. 5. Изображение источника света в плоском зеркале
%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 6
Рис. 6. Источник не над зеркалом: изображение есть всё равно
%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 7
Рис. 7. Область видения изображения источника S

Как построить изображение произвольного предмета в плоском зеркале? Для этого достаточно найти изображение каждой точки этого предмета. Но мы знаем, что изображение точки симметрично самой точке относительно зеркала. Следовательно, изображение предмета в плоском зеркале симметрично предмету относительно плоскости зеркала (рис. 8 ).

%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 8
Рис. 8. Изображение предмета AB в плоском зеркале

Расположение предмета относительно зеркала и размеры самого зеркала не влияют на изображение (рис. 9 ).

Источник

Угол падения, угол отражения

Угол падения, угол отражения

Очень часто школьники забывают, что такое угол падения и угол отражения луча. Они думают, что это углы между лучами и поверхностью. На самом деле это угол между лучами и перпендикуляром к поверхности, как показано на рисунке.

image002(3)

Разберемся, почему только луча и поверхности недостаточно, почему надо еще и перпендикуляр достраивать. Когда луч падает на плоскую поверхность, тогда, воде бы, действительно, нет разницы, какие углы использовать: между лучем и поверхностью или между лучем и перпендикуляром.

image004%282%29

Но когда поверхность не плоская, тогда оказывается, что угол между лучем и поверхностью не одинаковый в разных точках. А угол между лучем и перпендикуляром постоянен всегда.

image006%282%29

Поэтому закон отражения сформулировали в универсальном виде, и для гладких и для рельефных поверхностей: углы считаются между лучем и перпендикуляром. Поэтому нужно строить перпендикуляр и не забывать, что углы падения и отражения это углы именно между лучами и перпендикуляром (еще раз напоминаю, чтобы уж точно не забыли).

Понравилась статья? Размести ссылку на сайт в социальных сетях

Источник

Праздники по дням и их значения
Adblock
detector