Резюме пречупване на светлината

въведение

• 1 събитие Физика
• Пълен рефракция 2
• 3 пречупване в технологичните и научни инструменти
• 4 пречупване в нормалния живот
• 5 Пълен пречупване

Привидната разчупването на преките обекти, косо пресичане на границата между с различна оптична плътност

Пречупване (пречупване) - промяна на посоката на разпространение на електромагнитно излъчване вълни, срещащи се в интерфейса между две прозрачни носители за тези вълни или дебели медии с непрекъснато различни свойства.

Пречупване на светлината на граничната повърхност между две среди дава визуална парадоксален ефект: преминаване на интерфейса директни елементи изглеждат плътни средни форми голям ъгъл с перпендикуляра към интерфейс (т.е., пречупена "нагоре"); докато гредата въвеждане на плътна среда, разпределена в нея при по-малък ъгъл спрямо нормалата (т.е., пречупена "надолу"). Същата оптичен ефект води до грешки в визуално определяне на дълбочината на водата, която винаги изглежда по-малък, отколкото е всъщност.

Пречупване на светлината в атмосферата води до факта, че ние сме свидетели на изгрева на слънцето малко по-рано и по-късно от залеза би бил случаят, при липсата на атмосфера. По същата причина, слънцето близо диск хоризонт е видимо сплескан по вертикалата.

1. явлението физика

Измерване на ъгли на падане и пречупване на светлинен лъч

Изграждане на пречупени вълните на принципа на Хюйгенс - Френел

Пречупването на вълнови фронтове на границата между две среди

Пречупване се случва, когато скоростта на фаза на електромагнитните вълни в контакт с носителя различават (вж. Индексът на пречупване). В този случай, общата стойност на скоростта на вълната трябва да е различно от двете страни на границата между медиите. Въпреки това, ако ние се проследи движението, например, на гребена на вълната по интерфейса - съответните скоростта трябва да бъде една и съща за двете "половини" на вълната (както по граничните пунктове, максималната вълна е максимална, както и обратното, че е възможно да се говори за инцидента и предава синхронизацията вълна във всички гранични пункта, вижте. горен панел). От прости геометрични строителство ние откриваме, че скоростта на точката на пресичане на билото на линията, наклонена на посоката на разпространение на вълната под ъгъл, ще бъде равна на къде - скоростта на разпространение на вълната.

Ясно е от факта, че докато гребена на вълната ще се проведе в посоката на разпространение (т.е. перпендикулярно на билото) на разстояние равно на крака на триъгълника, точката на билото пресичане на границата да се проведе на разстояние равно на хипотенузата, и съотношението на тези разстояния е равна на синуса на ъгъла, и е съотношението скорости.

След това, което се равнява на скоростта по протежение на интерфейса на инцидента и се изпращат вълни, ние получаваме което е еквивалентно на пречупване на светлината, тъй като индекса на пречупване се определя като съотношението на скоростта на електромагнитно излъчване във вакуум със скоростта на електромагнитно излъчване в среда.

В резултат на това на границата между две среди там се пречупва качество лъч се състои в това, че ъглите на нормалната към интерфейсите за инциденти и пречупени лъчи са различни един от друг, който е продължение на лъча вместо директно получаване счупен - лъча се пречупва.

Имайте предвид, че почти идентичен начин изход пречупване на светлината е изграждането на предава вълна с помощта на принципа Хюйгенс - Френел (виж фиг.).

В изотропно средно до синусоида, характеризираща се с честотата и вектора вълна, перпендикулярна на посоката на разпространение на вълната съображения, че компонентът на вълновия вектор, успоредна на интерфейса, трябва да бъде същото, преди и след преминаването на границата, да доведе до един и същи вид на закона на пречупване.

В допълнение, следва да се отбележи, че вълна вектор фотон равен на вектора на своята инерция, разделена на константата на Планк, и това дава възможност за естествена физическа интерпретация на закона Снел като опазването на проекцията на импулса на фотона върху тях преминават на интерфейса.

2. Пълното пречупване

Тясно свързана с рефракция феномена на отражение от границата на прозрачен носители. В известен смисъл, те са двете страни на едно и също явление. Така например, пълно вътрешно отражение явлението се дължи на факта, че пречупени вълни, които биха задоволили и пречупване на светлината, за определени ъгли на падане не е, и трябва да бъдат изцяло отразени вълни.

Ако вертикална поляризация вълна е инцидент през интерфейса на ъгъла на Брюстър, а след това ще има пълен ефект на пречупване - отразената вълна ще отсъства.

3. пречупване в технологичните и научни инструменти

пречупване явление е в основата на работата рефрактор телескоп (научни и практически цели, в това число по-голямата делът на телескопи, бинокли и други оптични наблюдения), фотографски обективи, кино и телевизионни камери, микроскопи, лупи, очила, прожекционни апарати, приемници и оптични сигнализатори, концентратори мощни светлинни лъчи, призматични спектроскопични и спектрометри призматични monochromators, както и много други оптични устройства, съдържащи лещи и / или призми. Тя трябва да се включват в изчисляването на работата на почти всички оптични устройства. Всичко това се отнася до различни обхвати на електромагнитния спектър.

В акустика, звук пречупване е особено важно в изучаването на разпространението на шума в хетерогенна среда и, разбира се, на границата на различни среди.

То може да бъде важен фактор в областта и пречупване различен характер, като например водни вълни, различни вълни в активни среди и така нататък.

4. пречупване в нормалния живот

Двойна дъга - един от най-красивите явления, свързани с пречупване.