Показатель преломления вакуума

Световые волны - Урок 3. Закон преломления света Урок 3. ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА Напомним, в чем состоит явление преломления света. Выведем закон преломления с помощью принципа Гюйгенса. Наблюдение преломления света На границе двух сред свет меняет направление своего распространения. Часть световой энергии возвращается показатель преломления вакуума первую среду, т. Показатель преломления вакуума вторая среда прозрачна, то свет частично может пройти через границу сред, также меняя при этом, как правило, направление распространения. Это явление называется преломлением света. Вследствие преломления наблюдается кажущееся изменение формы показатель преломления вакуума, их расположения и размеров. В этом нас могут убедить простые наблюдения. Положим на дно пустого не прозрачного стакана монету или другой небольшой предмет. Подвинем стакан так, чтобы центр монеты, край стакана и глаз находились на одной прямой. Не меняя показатель преломления вакуума головы, будем наливать в стакан воду. По мере повышения уровня воды дно стакана с монетой как бы приподнимается. Монета, которая ранее была видна лишь частично, теперь будет видна полностью. Установим наклонно карандаш в сосуде с водой. Если посмотреть на сосуд сбоку, то можно заметить, что часть карандаша, находящаяся в воде, кажется сдвинутой в сторону рис. Закон преломления света определяет взаимное расположение падающего луча АВ рис. Угол a называется углом падения, а угол b — углом преломления. Ход такого пучка в воздухе можно проследить, если пустить в воздух немного дыма или же поста­вить экран под небольшим углом к лучу. Преломленный пучок также виден в подкрашенной флюоресцеином воде аквариума рис. Мы его выведем с помощью принципа Гюйгенса. Преломление света при переходе показатель преломления вакуума одной среды в другую вызвано различием в скоростях распространения света в той и другой среде. Обозначим скорость волны в первой среде через u 1а во второй — через u 2. Пусть на плоскую границу раздела двух сред например, из воздуха в воду падает плоская световая волна рис. Показатель преломления вакуума MN сначала достигнет луч А 1А. Волновую поверхность преломленной волны можно получить, проведя поверхность, касательную ко всем вторичным волнам во второй среде, центры которых лежат на границе раздела сред. В данном случае это плоскость BD. Она является огибающей вторичных волн. Угол показатель преломления вакуума α луча равен углу CAB в треугольнике AВС стороны одного из этих углов перпендикулярны сторонам другого. Данное утверждение совместно с уравнением 1. Убедиться в справедливости закона преломления можно экспериментально, измеряя углы падения и преломления и вычисляя отношение их синусов показатель преломления вакуума различных углах падения. Это отношение остается неизменным. Показатель преломления Постоянная величина, входящая в закон преломления света, называется относительным показателем преломления или показателем преломления второй среды относительно первой. Из принципа Гюйгенса не только следует закон преломления, но с помощью этого принципа раскрывается физический смысл показателя преломления. Он равен отношению скоростей света в средах, на границе между которыми происходит преломление: 1. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления этой среды. Он равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления при переходе светового луча из вакуума в данную среду. Действительно, так как где с — скорость света в вакууме, показатель преломления вакуума 1. Абсолютный показатель преломления определяется скоростью распространения света в данной среде, которая зависит от физического состояния среды, т. Показатель преломления зависит также и от характеристик самого света. Для красного света он меньше, чем для зеленого, а для зеленого - меньше, чем для фиолетового. Показатель преломления вакуума в таблицах значений показателей преломления для разных показатель преломления вакуума обычно указывается, для какого света приведено данное значение n и в каком состоянии находится среда. Если таких указаний нет, то это означает, что зависимостью от указанных факторов можно пренебречь. В большинстве случаев приходится рассматривать переход света через границу воздух - твердое тело или воздух - жидкость, а не через границу вакуум - среда. Однако абсолютный показатель преломления п 2 твердого или жидкого вещества отличается от показатель преломления вакуума преломления того же вещества относительно воздуха незначительно. Так, абсолютный показатель преломления воздуха при нормальных условиях для желтого света равен приблизительно п 1 » 1,000292. Вещество Показатель преломления относительно воздуха Вода при 20°С Кедровое масло при 20°С Сероуглерод при 20°С Лед Каменная соль Кварц Рубин Алмаз Различные сорта стекла 1. Луч в призме отклоняется к основанию, преломляясь на гранях ОА и 0В. Угол j между этими гранями называют преломляющим углом призмы. Угол q отклонения луча зависит от преломляющего угла призмы jпоказателя преломления п материала призмы и угла падения a. Он может быть вычислен с помощью закона показатель преломления вакуума 1. Закон преломления нужно запомнить. Она избавляет нас от необходимости делать в каждом отдельном случае опыт и запоминать или заносить в таблицы для каждого отдельного случая угол падения и соответствующий ему угол преломления луча. Каков физический смысл показателя преломления? Чем отличается относительный показатель преломления от абсолютного?