Отражение света. Преломление света. Законы отражения и

Билет №20. Законы отражения и преломления. Отражение преломление в природе.
Практическое использование этих законов.
На
границе
раздела
двух
различных
сред
происходит
изменение
направления
распространения света: часть световой энергии возвращается в первую среду, то есть отражается,
а часть проникает во вторую среду и при этом преломляется.
Луч АО носит название падающий луч, а луч OD отраженный луч. Взаимное
расположение этих лучей определяют законы отражения и преломления света.
Угол α между падающим лучом и перпендикуляром к
границе раздела, восстановленным к поверхности в точке
падения луча, носит название угол падения.
Угол γ между
отражённым
лучом
и
тем
же
перпендикуляром, носит название угол отражения.
Законы отражения света
1) Падающий луч, отражающий луч и перпендикуляр к
границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения
луча, лежат в одной плоскости.
2) Угол отражения γ равен углу падения α: γ = α
Большинство тел лишь отражают падающее на них излучение, не являясь при этом
источником света. Освещённые предметы видны со всех сторон, так как от их поверхности свет
отражается в разных направлениях, рассеиваясь.
Рассеянное
шероховатых
отражение.
поверхностей.
происходит
Для
от
всех
определения
хода
отражённого луча такой поверхности в точке падения луча
проводится плоскость, касательная к поверхности, и по
отношению к этой плоскости строятся углы падения и
отражения.
Например, 85% белого света отражается от поверхности снега, 75% - от белой бумаги, 0,5% от чёрного бархата. Диффузное отражение света не вызывает неприятных ощущений в глазу
человека, в отличие от зеркального.
Зеркальное отражение света – это когда падающие на
гладкую поверхность под определённым углом лучи света
отражаются
преимущественно
в
одном
направлении.
Отражающая поверхность в этом случае называется зеркало
(или зеркальная поверхность). Для таких поверхностей
выполняется закон отражения света.
Плоское зеркало– это зеркало, отражающая поверхность которого представляет собой
плоскость. Плоское зеркало даёт возможность видеть предметы, находящиеся перед ним, причём
эти предметы кажутся расположенными за зеркальной плоскостью.
Изображение, возникающее с помощью плоского зеркала.
Изображение S’ называется действительным, если в
точке S’ пересекаются сами отражённые (преломлённые)
лучи пучка. Изображение S’ называется мнимым, если в ней
пересекаются не сами отражённые (преломлённые) лучи, а
их продолжения. Световая энергия в эту точку не поступает.
Луч SO падает на зеркало КМ под углом 0°,
следовательно, угол отражения равен 0°, и данный луч
после отражения идёт по пути OS. Из всего множества попадающих из точки S лучей на плоское
зеркало выделим луч SO1.
Луч SO1 падает на зеркало под углом α и отражается под углом γ (α = γ). Если продолжить
отражённые лучи за зеркало, то они сойдутся в точке S 1, которая является мнимым изображением
точки S в плоском зеркале. Таким образом, человеку кажется, что лучи выходят из точки S1, хотя
на самом деле лучей, выходящих их этой точки и попадающих в глаз, не существует. Изображение
точки S1 расположено симметрично самой светящейся точке S относительно зеркала КМ.
Преломление света – это изменение направления луча на границе двух сред разной
плотности. Оптическая плотность среды характеризуется различной скоростью распространения
света.
Угол преломления (ϒ) – это угол, образуемый преломленным лучом и перпендикуляром к
точке падения луча на поверхности раздела двух сред.
Если свет идет из оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду, то угол
преломления всегда меньше угла падения.
Например, у света, падающего в воду, угол падения больше угла преломления. Причина в
том, что вода – более плотная среда, чем воздух.