Полное внутреннее отражение света
Полное внутреннее отражение света
Шкода Л.И. СОШ №12.
Закон преломления света позволяет объяснить интересное и практически важное явление – полное отражение света
Закон преломления света позволяет объяснить интересное и практически важное явление – полное отражение света
Полное внутреннее отражение света это явление отражения света от оптически менее плотной среды при переходе из более плотной , при котором преломление отсутствует и свет…
Полное внутреннее отражение света
это явление отражения света от оптически менее плотной среды при переходе из более плотной, при котором преломление отсутствует и свет возвращается в более плотную среду
При переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную свет как преломляется, так и отражается
При переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную свет как преломляется, так и отражается. С ростом угла падения α возрастает и угол преломления β (β>α). При некотором угле падения αо угол преломления становится наибольшим (βmax=90о). Если угол падения α>αо, преломление света во вторую среду прекращается, свет полностью отражается от границы раздела, как от зеркала –возникает явление полного отражения света.
Предельный угол полного отражения, αо
Предельный угол полного отражения, αо
Это минимальный угол падения света, при котором возникает явление полного внутреннего отражения.
Воспользуемся законом преломления света:
Пример: рассчитаем предельный угол полного отражения для воды (n=1,33);
ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА система передачи оптических изображений с помощью стекловолокон (световодов)
ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА
система передачи оптических изображений с помощью стекловолокон (световодов).
Испытывая полное внутреннее отражение, световой сигнал распространяется внутри гибкого световода
Используется пучок из тысяч световодов (диаметр каждого волокна от 0,002 до 0,01 мм)
В настоящее время волоконная оптика вытесняет металлические проводники в системах передачи информации (с помощью светового сигнала можно передавать в 106 раз больше информации, чем с помощью радиосигнала)
Световоды Достоинство оптических каналов связи - возможность передачи по одному световоду в сотни и тысячи раз большего объема информации, чем по металлическим проводам
Световоды
Достоинство оптических каналов связи - возможность передачи по одному световоду в сотни и тысячи раз большего объема информации, чем по металлическим проводам.
Оптический канал связи помехоустойчив, он не реагирует ни на какие внешние воздействия.
Замена металлических проводов световодами дает огромную экономию дорогостоящих цветных металлов.
Cветоводы – прозрачные трубки, окруженные оболочкой из материала с меньшим показателем преломления
Эндоскоп Волоконные световоды с успехом применяют в медицине
Эндоскоп
Волоконные световоды с успехом применяют в медицине. Например, световод вводят в желудок или в область сердца для освещения или наблюдения тех или иных участков внутренних органов.
Использование световодов позволяет исследовать внутренние органы без введения лампочки, то есть исключая возможность перегрева.
Эффекты миража Иллюзия мокрой дороги при летней жаре
Эффекты миража
Иллюзия мокрой дороги
при летней жаре
Лучи, отраженные от предметов
сильно преломляются в нагретом воздухе
Блеск многих природных кристаллов (особенно ограненных драгоценных камней) объясняется полным внутренним отражением
Блеск многих природных кристаллов
(особенно ограненных драгоценных камней) объясняется полным внутренним отражением
Из – за высокого показателя преломления алмаза (n=2) возникает большое количество внутренних отражений, которые их световой луч претерпевает с меньшими потерями энергии, чем в стекле…
Из – за высокого показателя преломления алмаза (n=2) возникает большое количество внутренних отражений, которые их световой луч претерпевает с меньшими потерями энергии, чем в стекле (n= 1,6)
Полным отражением света объясняется не только блеск («игра») бриллиантов, но и капелек росы на солнечном свете, пузырьков воздуха в воде
Полным отражением света объясняется не только блеск («игра») бриллиантов, но и капелек росы на солнечном свете, пузырьков воздуха в воде
Отражение из - под воды на поверхности раздела вода - воздух
Отражение из - под воды
на поверхности раздела вода - воздух
Полное отражение рыбок, если смотреть из-под воды
на поверхность: при определенных углах на границе раздел наблюдается не внешняя часть (то, что в воздухе), а видно зеркальное отражение объектов, которые находятся в воде.
Задачи Задача 1 Свет идет из среды с показателем преломления n1 = 2,1 под углом 30º в среду с показателем преломления n2 =1
Задачи
Задача 1
Свет идет из среды с показателем преломления n1 = 2,1 под углом 30º в среду с показателем преломления n2 =1. Найдите угол преломления луча, если наблюдается полное внутреннее отражение, то в ответ запишите 0.
Решение: По закону преломления:
n2/n1 = sinα1/sinα2
Где sinα1 – синус угла падения, а sinα2 – синус угла преломления.
Выразим из закона преломления синус угла преломления и найдем его
sinα2 = sinα1⋅n1/n2 = sin30⋅2,1/1= 2,1/2= 1,05
Так как максимальный возможный синус угла равен 1, а у нас 1,05, то мы наблюдаем полное внутреннее отражение.
Ответ: 0
Задача 2 Угол между падающим лучом и границей раздела двух сред равен α = 30 ∘ , а угол между преломленным лучом и границей раздела…
Задача 2
Угол между падающим лучом и границей раздела двух сред равен α = 30∘, а угол между преломленным лучом и границей раздела двух сред равен β = 60∘. Найдите относительный показатель преломления второй среды к первой. Ответ округлить до десятых.
Спасибо за внимание!
Спасибо за внимание!
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
