что такое угол преломления

УГОЛ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

Смотреть что такое «УГОЛ ПРЕЛОМЛЕНИЯ» в других словарях:

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

угол преломления — 2.3.3 угол преломления: Угол между акустической осью преломленного пучка и нормалью к границе раздела сред (см. рисунки 4, 9 и 10). Источник: ГОСТ Р ИСО 5577 2009: Контроль неразрушающий. Ультразвуковой контроль. Словарь … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

угол преломления — lūžio kampas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. refraction angle vok. Brechungswinkel, m; Refraktionswinkel, m rus. угол преломления, m pranc. angle de réfraction, m … Fizikos terminų žodynas

угол преломления радиоволны — угол преломления Острый угол между направлением распространения преломленной радиоволны и нормалью к поверхности раздела двух сред в точке падения волны. [ГОСТ 24375 80] Тематики радиосвязь Обобщающие термины распространение радиоволн Синонимы… … Справочник технического переводчика

угол преломления (отражения) — ε’ Угол между преломленным (отраженным) лучом и нормалью к поверхности в точке преломления (отражения). Примечание Углы отсчитывают от нормали. [ГОСТ 7427 76] Тематики оптика, оптические приборы и измерения EN angle of refraction… … Справочник технического переводчика

угол преломления (сейсмоволны) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN refraction angle … Справочник технического переводчика

Угол преломления радиоволны — 60. Угол преломления радиоволны Угол преломления Источник: ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Угол преломления радиоволны — 1. Острый угол между направлением распространения преломленной радиоволны и нормалью к поверхности раздела двух сред в точке падения волны Употребляется в документе: ГОСТ 24375 80 … Телекоммуникационный словарь

угол полного преломления радиоволны — Ндп. угол полной поляризации Угол падения радиоволны на поверхность раздела двух идеальных диэлектриков, при котором коэффициент отражения для вертикально поляризованной волны снижается до нуля. [ГОСТ 24375 80] Недопустимые, нерекомендуемые угол… … Справочник технического переводчика

Источник

Преломление света.

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

Темы кодификатора ЕГЭ: закон преломления света, полное внутреннее отражение.

Закон преломления (частный случай).

Мы начнём с частного случая, когда одна из сред является воздухом. Именно такая ситуация присутствует в подавляющем большинстве задач. Мы обсудим соответствующий частный случай закона преломления, а уж затем дадим самую общую его формулировку.

%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 1
Рис. 1. Преломление луча на границе «воздух–среда»

Закон преломления (переход «воздух–среда»).

1) Падающий луч, преломлённый луч и нормаль к поверхности, проведённая в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно показателю преломления среды:

Обратимость световых лучей.

Теперь рассмотрим обратный ход луча: его преломление при переходе из среды в воздух. Здесь нам окажет помощь следующий полезный принцип.

Принцип обратимости световых лучей. Траектория луча не зависит от того, в прямом или обратном направлении распространяется луч. Двигаясь в обратном направлении, луч пойдёт в точности по тому же пути, что и в прямом направлении.

Согласно принципу обратимости, при переходе из среды в воздух луч пойдёт по той же самой траектории, что и при соответствующем переходе из воздуха в среду (рис. 2 ) Единственное отличие рис. 2 от рис. 1 состоит в том, что направление луча поменялось на противоположное.

%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 2
Рис. 2. Преломление луча на границе «среда–воздух»

Закон преломления (общий случай).

%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 3
Рис. 3.

Наоборот, переходя из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, луч отклоняется дальше от нормали (рис. 4 ). Здесь угол падения меньше угла преломления:

%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 4
Рис. 4.

Закон преломления.
1) Падающий луч, преломлённый луч и нормаль к поверхности раздела сред, проведённая в точке падения, лежат в одной плоскости.
2) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению показателя преломления второй среды к показателю преломления первой среды:

Полное внутреннее отражение.

%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 5
Рис. 5. Полное внутреннее отражение

При дальнейшем увеличении угла падения преломлённый луч и подавно будет отсутствовать.

Величину легко найти из закона преломления. Имеем:

Так, для воды предельный угол полного отражения равен:

Важнейшим техническим применением полного внутреннего отражения является волоконная оптика. Световые лучи, запущенные внутрь оптоволоконного кабеля (световода) почти параллельно его оси, падают на поверхность под большими углами и целиком, без потери энергии отражаются назад внутрь кабеля. Многократно отражаясь, лучи идут всё дальше и дальше, перенося энергию на значительное расстояние. Волоконно-оптическая связь применяется, например, в сетях кабельного телевидения и высокоскоростного доступа в Интернет.

Читайте также:  с телефона пропала музыка скачанная что делать

Источник

Для того, чтобы знания преломлялись в твоем сознании без больших искажений, нужно, чтобы знания попадали в среду, с оптической плотностью равной оптической плотности знаний.

GPH 1B05 001

Как происходит преломление света?

GcAQCqYul I

Угол, который образует падающий луч к проведенному к границе двух сред перпендикуляру после попадания во вторую среду, называется углом преломления. Опытным путем установлено, что если свет падает из среды оптически менее плотной в более плотную, то угол падения будет

%D0%A0%D0%B8%D1%81%D1%83%D0%BD%D0%BE%D0%BA1

1 Zakon prelomlenija sveta

где α – угол падения, B – угол преломления, n – постоянная величина для двух конкретных сред, не зависящая от угла падения.

Закон преломления света

Nebo+i+zvezdi

Падающий и преломленный луч лежат в одной плоскости, причем отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – величина постоянная для двух сред.

Вследствие преломления света объекты на дне водоема кажутся ближе, чем они есть на самом деле, звезды на небосводе кажутся выше, чем они есть на самом деле.

bmp1b09 01 01 c

Если мы возьмем кусок стекла с параллельными гранями, например, оконное стекло, то получим незначительное смещение изображения, видимого сквозь окно. То есть, войдя в стекло, лучи света преломляться, а попадая снова в воздух, вновь преломляться до прежних значений угла падения, только при этом немного сместятся, причем величина

spectrum2 20quty

смещения будет зависеть от толщины стекла.

Возьмем стекло, плоскости которого будут расположены друг к другу наклонно, например, призму, то эффект будет совсем иным. Лучи, проходящие сквозь призму,

всегда преломляются к ее основанию. Это несложно проверить. Для этого нарисуем треугольник, источник света и начертим входящий в любую из его боковых сторон луч. Пользуясь законом преломления света, проследим дальнейший путь луча. Проделав эту процедуру 121 001несколько раз под разными значениями угла падения, мы выясним, что под каким бы углом не входил луч внутрь призмы, с учетом двойного преломления на выходе он все равно отклонится к основанию призмы.

Источник

Что такое угол преломления

Каждая точка, до которой доходит световое возбуждение, является, в свою очередь, центром вторичных волн; поверхность, огибающая в некоторый момент времени эти вторичные волны, указывает положение к этому моменту фронта действительно распространяющейся волны.

α = γ

otr

Вывод на основе принципа Гюйгенса:

Предположим, что плоская волна (фронт волны АВ), распространяющаяся в вакууме вдоль направления I со скоростью с, падает на границу раздела двух сред. Когда фронт волны АВ достигнет отражающей поверхности в точке А, эта точка начнет излучать вторичную волну.

Для прохождения волной расстояния ВС требуется время Δt = BC/υ. За это же время фронт вторичной волны достигнет точек полусферы, радиус AD которой равен: υΔt = ВС. Положение фронта отраженной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC, а направление распространения этой волны – лучом II. Из равенства треугольников ABC и ADC вытекает закон отражения: угол падения α равен углу отражения γ.

Otragenie

img DiK818

0009 013 Zakony geometricheskoj optiki pl parPrel

Вывод закона преломления. Предположим, что плоская волна (фронт волны АВ), распространяющаяся в вакууме вдоль направления I со скоростью с, падает на границу раздела со средой, в которой скорость ее распространения равна v.

Prel1

Пусть время, затрачиваемое волной для прохождения пути ВС, равно Δt. Тогда ВС = сΔt. За это же время фронт волны, возбуждаемой точкой А в среде со скоростью u, достигнет точек полусферы, радиус которой AD = t. Положение фронта преломленной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC, а направление ее распространения – лучом III. Из рис. видно, что

image1377, т.е. image1379.

Отсюда следует закон Снелиуса:

Prel2

П ринцип Ферма : свет распространяется между двумя точками по пути, для прохождения которого необходимо наименьшее время.

Покажем применение этого принципа к решению той же задачи о преломлении света.

Луч от источника света S, расположенного в вакууме идет до точки В, расположенной в некоторой среде за границей раздела

Ferma

В каждой среде кратчайшим путем будут прямые SA и AB. Точку A охарактеризуем расстоянием x от перпендикуляра, опущенного из источника на границу раздела. Определим время, затраченное на прохождение пути SAB:

image1387.

Для нахождения минимума найдем первую производную от τ по х и приравняем ее к нулю:

image1389,

отсюда приходим к тому же выражению, что получено исходя из принципа Гюйгенса: image1391.

Следствия из принципа Ферма:

1. Обратимость световых лучей: если обратить луч III, заставив его падать на границу раздела под углом β, то преломленный луч в первой среде будет распространяться под углом α, т. е. пойдет в обратном направлении вдоль луча I.

Читайте также:  книга бубновского головные боли или зачем человеку плечи читать бесплатно

2. Если свет распространяется из среды с большим показателем преломления n1 (оптически более плотной) в среду с меньшим показателем преломления n2 (оптически менее плотной) ( n1 > n2 ), например из стекла в воздух, то, согласно закону преломления, преломленный луч удаляется от нормали и угол преломления β больше, чем угол падения α:

Prel3

3. С увеличением угла падения увеличивается угол преломления, до тех пор, пока при некотором угле падения (α = αпр) угол преломления не окажется равным π/2.

Полное отражение

По мере приближения угла падения к предельному, интенсивность преломленного луча уменьшается, а отраженного – растет.

Poln otr

Poln otr1

polnoe otragenie

Преломление света в плоскопараллельной пластине

Плоскопараллельная пластина — это оптический прибор, представляющий собой ограниченный параллельными поверхностями слой однородной среды, прозрачной в некотором интервале длин волн λ оптического излучения.

Основным оптическим свойством пластины является то, что луч, падающий на пластину, в результате двукратного преломления на поверхностях пластины параллельно смещается на некоторую величину δL относительно исходного луча

image062

Величина смещения в плоскопараллельной пластине

Величина сдвига луча света δL зависит:

C увеличением любого из этих параметров смещение луча света увеличивается.

Smesch

Смещение луча можно выразить через угол падения

Smesch1

Из этого выражения видно, что величина смещения луча в пластине зависит от угла падения, толщины пластины и показателя преломления. Из формулы видно, что отклонения луча не происходит, если:

Ход луча через треугольную призму

Призма — оптический элемент из прозрачного материала (например, оптического стекла) в форме геометрического тела — призмы, имеющий плоские полированные грани, через которые входит и выходит свет. Свет в призме преломляется. Важнейшей характеристикой призмы является показатель преломления материала, из которого она изготовлена.

prisma1

На призму из точки S падает луч света. Испытав 2 преломления, он выходит с отклонением на угол δ, который называется угол отклонения луча. Угол при вершине призмы АВС – φ называется преломляющим углом.

Delta

Если световой луч падает на преломляющую грань призмы под малым углом (практически перпендикулярно преломляющей грани призмы), то угол отклонения луча призмой определяется формулой

Delta1

Если призма сделана из материала, показатель преломления которого больше, чем у среды, в которой находится призма, отклонение лучей происходит к основанию призмы.

Light dispersion conceptual waves

Лучи различного цвета (различной частоты или длины волны) отклоняются призмой по-разному. В случае нормальной дисперсии (показатель преломления материала тем выше, чем больше частота светового излучения) призма наиболее сильно отклоняет фиолетовые лучи; наименее — красные.

Источник

Формула закона преломления света — общие и частные случаи

Закон преломления света используется в различных областях и позволяет определить, как лучи будут вести себя, когда они попадут из одной среды в другую. Разобраться в особенностях этого явления, причинах его возникновения и других важных нюансах несложно. Также стоит разобраться в типах преломления, так как это имеет большое значение при расчете и практическом использовании принципов закона.

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai 10bbd9c

очень часто хороший пример показывают соломинку или ложку в прозрачном стакане воды.

В чем заключается явление преломления света

С этим явлением знаком практически каждый, так как он широко встречается в повседневной жизни. Например, если вы посмотрите на дно резервуара с чистой водой, оно всегда будет казаться ближе, чем есть на самом деле. В аквариумах можно наблюдать искажения, эта вариация знакома практически каждому. Но чтобы разобраться в проблеме, необходимо учитывать несколько важных аспектов.

Причины преломления

Здесь решающее значение имеют характеристики различных сред, через которые проходит световой поток. Их плотность очень часто бывает разной, поэтому свет распространяется с разной скоростью. Это напрямую влияет на его свойства.

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai d520661

Когда луч солнечного света проходит через призму, он расширяется во все цвета спектра.

При переходе от одной среды к другой (в точке их стыка) свет меняет направление из-за различий в плотности и других характеристиках. Отклонение может быть разным, чем больше разница в характеристиках носителя, тем больше искажение в итоге.

Говоря о которых! Когда свет преломляется, часть его всегда отражается.

Примеры из жизни

практически везде можно встретить примеры рассматриваемого явления, поэтому каждый может увидеть, как преломление влияет на восприятие предметов. Наиболее типичные варианты:

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai 3e511c7

Что такое угол преломления

Угол преломления — это угол, который образуется из-за явления преломления на стыке двух прозрачных сред с разными свойствами светопропускания. Он определяется перпендикулярной линией, проведенной к плоскости преломления.

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai 44862de

Если вы нальете в стакан жидкость с плотностью больше воды, угол преломления станет больше.

Это явление связано с двумя законами: сохранения энергии и сохранения количества движения. При изменении свойств среды неизбежно изменяется скорость волны, но при этом ее частота остается прежней.

Читайте также:  что такое тюльпан на спиннинге

От чего зависит угол преломления

Показатель может быть разным и зависит в основном от характеристик двух сред, через которые проходит свет. Чем больше разница между ними, тем значительнее визуальное отклонение.

Кроме того, угол зависит от длины излучаемых волн. При изменении этого показателя меняется и отклонение. В некоторых средах частота электромагнитных волн также имеет большое влияние, но этот вариант встречается далеко не всегда.

В оптически анизотропных веществах на угол влияет поляризация света и его направление.

Виды преломления

Чаще всего встречается обычное преломление света, когда из-за разных характеристик среды так или иначе может наблюдаться эффект искажения. Но есть и другие разновидности, которые появляются параллельно или могут рассматриваться как отдельное явление.

Когда вертикально поляризованная волна попадает на границу раздела двух сред под определенным углом (называемым углом Брюстера), можно увидеть полное преломление. В этом случае отраженных волн не будет.

Полное внутреннее отражение может наблюдаться только тогда, когда излучение передается от среды с более высоким показателем преломления к менее плотной среде. В этом случае оказывается, что угол преломления больше угла падения. То есть существует обратная зависимость. Кроме того, по мере увеличения угла, когда достигаются некоторые из его значений, индикатор становится 90 градусов.

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai d33f8ae

Если свет падает на край двух опор под определенным углом, он может просто отразиться.

Если вы увеличите значение дальше, луч будет отражаться от границы двух веществ, не переходя в другую среду. Именно это явление называется полным внутренним отражением.

Здесь необходимо пояснение по расчету показателей, так как формула отличается от стандартной. В этом случае это будет выглядеть так:

Это явление привело к созданию оптического волокна — материала, способного передавать огромное количество информации на неограниченное расстояние со скоростью, недоступной для других вариантов. В отличие от зеркала в этом случае отражение происходит без потери энергии, даже при многократных отражениях.

Оптическое волокно имеет простую структуру:

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai cd53746

Оптоволокно позволило вывести передачу информации на принципиально новый уровень.

Как был открыт закон преломления

Это открытие было сделано голландским математиком Виллебрордом Снеллиусом в 1621 году. Проведя серию экспериментов, он смог сформулировать основные аспекты, которые остались практически неизменными по сей день. Именно он первым заметил постоянство соотношения пазух углов падения и отражения.

Первую публикацию с материалами открытия сделал французский ученый Рене Декарт. При этом эксперты расходятся во мнениях, кто-то считает, что он использовал материалы Снелла, а кто-то уверен, что самостоятельно заново открыл его.

Определение и формула коэффициента преломления

Падающие и преломленные лучи, а также перпендикуляр, проходящий через стык двух сред, находятся в одной плоскости. Синус угла падения относительно синуса угла преломления постоянен. Вот как звучит определение, которое может отличаться по подаче, но смысл всегда остается тем же. Графическое объяснение и формула показаны на изображении ниже.

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai 8967bc7

Формула универсальна и подходит для различных сред.

Стоит отметить, что показатели преломления не имеют единиц измерения. В свое время, изучая физические основы рассматриваемого явления, к такому же выводу пришли одновременно два ученых: Кристиан Гюйгенс из Голландии и Пьер Ферма из Франции. По его словам, синус падения и синус рефракции равны отношению скоростей в среде, через которую проходят волны. Если свет проходит через одну среду быстрее, чем через другую, то она оптически менее плотна.

Говоря о которых! Скорость света в вакууме больше, чем в любом другом веществе.

Физический смысл «Закона Снеллиуса»

Когда свет переходит из вакуума в любое другое вещество, он неизбежно взаимодействует с его молекулами. Чем выше оптическая плотность среды, тем сильнее взаимодействие света с атомами и тем меньше скорость его распространения, при этом показатель преломления также увеличивается с увеличением плотности.

Абсолютное преломление обозначается буквой и позволяет понять, как изменяется скорость света при переходе от вакуума к любой среде.

Относительное преломление (n21) показывает параметры изменения скорости света при его переходе от одной среды к другой.

В видео закон физики восьмой степени объясняется очень просто с помощью графики и анимации.

Область применения закона в технике

прошло много времени с момента открытия явления и проведения практических исследований. Полученные результаты помогли разработать и внедрить большое количество устройств, используемых в разных отраслях, стоит проанализировать самые распространенные примеры:

formula zakona prelomlenija sveta obshhie i chastnye sluchai d6797af

Видеоурок: Заключение по закону преломления света.

Преломление света — это явление, вызванное характеристиками различных сред. Это можно наблюдать в месте их соединения, угол отклонения зависит от разницы между веществами. Эта функция широко используется в современной науке и технике.

Источник

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Праздники по дням и их значения
Adblock
detector