Законы геометрической оптики

Question

Законы геометрической оптики

Answer 1

1. Пре­лом­лен­ный луч лежит в одной плос­ко­сти с па­да­ю­щим лучом и пер­пен­ди­ку­ля­ром, вос­ста­нов­лен­ным в точку па­де­ния.

2. От­но­ше­ние си­ну­са угла па­де­ния к си­ну­су угла пре­лом­ле­ния есть ве­ли­чи­на, по­сто­ян­ная для дан­ных двух сред, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния (n).

Ин­тен­сив­ность от­ра­жен­но­го и пре­лом­лен­но­го луча за­ви­сит от того, ка­ко­ва среда и что собой пред­став­ля­ет гра­ни­ца раз­де­ла.

Рис. 2. Закон пре­лом­ле­ния

Фи­зи­че­ский смысл по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния: 

По­ка­за­тель пре­лом­ле­ния яв­ля­ет­ся от­но­си­тель­ным, так как из­ме­ре­ния про­во­дят­ся от­но­си­тель­но двух сред.

В том слу­чае, если одна из сред – это ва­ку­ум:

С – ско­рость света в ва­ку­у­ме,

n – аб­со­лют­ный по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния, ха­рак­те­ри­зу­ю­щий среду от­но­си­тель­но ва­ку­у­ма.

Если свет пе­ре­хо­дит из оп­ти­че­ски менее плот­ной среды в оп­ти­че­ски более плот­ную среду, то ско­рость света умень­ша­ет­ся.

Оп­ти­че­ски более плот­ная среда – среда, в ко­то­рой ско­рость света мень­ше.

Оп­ти­че­ски менее плот­ная среда – среда, в ко­то­рой ско­рость света боль­ше.

Закон пол­но­го внут­рен­не­го от­ра­же­ния

Су­ще­ству­ет пре­дель­ный угол пре­лом­ле­ния – наи­боль­ший угол па­де­ния луча, при ко­то­ром еще имеет место пре­лом­ле­ние при пе­ре­хо­де луча в менее плот­ную среду. При углах па­де­ния боль­ше пре­дель­но­го про­ис­хо­дит пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние (см. Рис. 3).

Рис. 3. Закон пол­но­го внут­рен­не­го от­ра­же­ния

Гра­ни­цы при­ме­ни­мо­сти гео­мет­ри­че­ской оп­ти­ки за­клю­ча­ют­ся в том, что необ­хо­ди­мо учи­ты­вать раз­мер пре­пят­ствий для света.

Свет ха­рак­те­ри­зу­ет­ся дли­ной волны, рав­ной при­мер­но 10-9 метра

Если пре­пят­ствия боль­ше длины волны, то можно ис­поль­зо­вать раз­ме­ры гео­мет­ри­че­ской оп­ти­ки.

 

Спи­сок ре­ко­мен­до­ван­ной ли­те­ра­ту­ры

Фи­зи­ка. 11 класс: Учеб­ник для об­ще­об­ра­зо­ват. учре­жде­ний и шк. с углубл. изу­че­ни­ем фи­зи­ки: про­филь­ный уро­вень / А.Т. Гла­зу­нов, О.Ф. Ка­бар­дин, А.Н. Ма­ли­нин и др. Под ред. А.А. Пин­ско­го, О.Ф. Ка­бар­ди­на. Рос. акад. наук, Рос. акад. об­ра­зо­ва­ния. – М.: Про­све­ще­ние, 2009.Ка­сья­нов В.А. Фи­зи­ка. 11 кл.: Учеб. для об­ще­об­ра­зо­ват. учре­жде­ний. – М.: Дрофа, 2005.Мя­ки­шев Г.Я. Фи­зи­ка: Учеб. для 11 кл. об­ще­об­ра­зо­ват. учре­жде­ний. – М.: Про­све­ще­ние, 2010.

 

До­пол­ни­тель­ные ре­ко­мен­до­ван­ные ссыл­ки на ре­сур­сы сети Ин­тер­нет

Санкт-Пе­тер­бург­ская Школа (Ис­точ­ник).AYP.​ru (Ис­точ­ник).Тех­ни­че­ская и учеб­но-ме­то­ди­че­ская до­ку­мен­тація (Ис­точ­ник).

 

Ре­ко­мен­до­ван­ное до­маш­нее за­да­ние

Рым­ке­вич А.П. Фи­зи­ка. За­дач­ник. 10–11 кл. – М.: Дрофа, 2010. – № 1023, 1024, 1042, 1054.

Зная ско­рость света в ва­ку­у­ме, най­ди­те ско­рость света в ал­ма­зе.По­че­му, сидя у ко­ст­ра, мы видим пред­ме­ты, рас­по­ло­жен­ные на­про­тив, ко­леб­лю­щи­ми­ся?Про­ком­мен­ти­руй­те опыт: по­ло­жи­те мо­нет­ку на стол и по­ставь­те на нее пу­стую стек­лян­ную банку (см. Рис. 4). По­смот­ри­те на мо­нет­ку сбоку сквозь стен­ку банки (или по­про­си­те ко­го-ни­будь смот­реть на мо­нет­ку). На­лей­те воды пол­ную банку и по­смот­ри­те вновь сбоку на дно банки. Куда ис­чез­ла мо­нет­ка?

Рис. 4.