Razmišljanje o svjetlosti. Zakon refleksije svjetlosti. Cijeli odraz svjetla

Neki su zakoni fizike teško zamisliti bezkorištenje vizualnih pomagala. To se ne odnosi na svjetlost poznatu svima, padajući na različite predmete. Dakle, na granici koja razdvaja dva medija, promjena smjera svjetlosnih zraka u tom slučaju je daleko veća od valne duljine. Istovremeno, refleksije svjetlosti nastaje kada se dio svoje energije vraća u prvi medij. Ako dio zraka prodre u drugi medij, onda se njihova loma nastaje. U fizici, tok svjetlosne energije koji pada na granicu dva različita medija naziva se padom, a onaj koji se vraća iz prvog medija odražava se. To je zajedničko uređenje tih zraka koje određuju zakone refleksije i lom svjetlosti.

Uvjeti

Kut između incidentne zrake i okomicelinija do sučelja dvaju medija, obnovljena do točke incidencije fluida svjetlosne energije, naziva se kut incidencije. Postoji još jedan važan pokazatelj. Ovo je kut razmišljanja. Pojavljuje se između reflektirane zrake i okomite crte, obnovljene do točke njegova pada. Svjetlost se može pravocrtno propagirati samo u homogenom mediju. Različiti mediji apsorbiraju i reflektiraju zračenje svjetlosti drugačije. Koeficijent refleksije je količina koja karakterizira reflektivnost tvari. Pokazuje koliko energije proizvedeno svjetlosnom zračenjem na površini medija je ona koja će se od njega oduzeti reflektiranom zračenjem. Ovaj koeficijent ovisi o različitim čimbenicima, a jedan od najvažnijih su kut incidencije i sastav zračenja. Cijeli odraz svjetla događa se kada padne na objekte ili tvari s reflektirajućom površinom. Na primjer, to se događa kad su zrake pogodile tanki film srebra i tekuće žive na staklu. Puno odraz svjetlosti u praksi se događa vrlo često.

zakoni

Zakoni refleksije i lom svjetlosti bili sukoji je formulirao Euklid u stoljeću. Prije Krista. e. Svi od njih su eksperimentalno uspostavljeni i lako potvrđuju čisto geometrijski princip Huygens. Prema njemu, svaka točka medija do kojeg dolazi do perturbacije je izvor sekundarnih valova.

Prvi zakon refleksije svjetlosti: incidentna i reflektirajuća zraka, kao i okomita linija prema medijskom sučelju, rekonstruirani u točki incidencije svjetlosne zrake, nalaze se u istoj ravnini. Na reflektirajućoj površini pojavljuje se ravni val, čije su valne površine trake.

Drugi zakon kaže da je to kut razmišljanjasvjetlost je jednaka kutu učestalosti. To je zato što imaju međusobno okomite strane. Polazeći od načela jednakosti trokuta, slijedi da je kut incidencije jednak kutu refleksije. Može se lako dokazati da leže u istoj ravnini s okomitom linijom, obnovljenom na sučelje medija u točki incidencije zrake. Ovi najvažniji zakoni vrijede i za obrnuti smjer svjetlosti. Zbog reverzibilnosti energije, zraka koja se širi duž staze reflektirane zrake reflektira se duž staze incidentne zrake.

Svojstva reflektirajućih tijela

Ogromna većina predmeta samo odražavaupadno svjetlo na njih. Oni nisu izvor svjetlosti. Dobro osvijetljena tijela savršeno su vidljiva iz svih smjerova, jer se zračenje sa svoje površine odražava i raspršuje u različitim smjerovima. Taj se fenomen zove difuzna (raspršena) refleksija. To se događa kada svjetlost padne na grube površine. Da bi se utvrdio put zrake koji se reflektira iz tijela u trenutku njegova pada, napravljena je ravnina da dodirne površinu. Zatim, s obzirom na to, kutovi incidencije zraka i refleksije su nacrtani.

Difuznu refleksiju

Samo zbog postojanja raspršenih(difuzni) odraz svjetlosne energije, razlikujemo objekte koji ne mogu emitirati svjetlost. Bilo koje tijelo će nam biti potpuno nevidljivo ako je raspršenje zraka nula.

Difuzno odsjaj svjetlosne energije ne uzrokujeosoba ima neugodne osjete u očima. To je zbog činjenice da se sva svjetlost ne vraća u izvornu okolinu. Tako je snijeg reflektira oko 85% zračenja iz bijelog papira - 75%, te od crne antilop - samo 0,5%. Kada se svjetlost reflektira iz raznih grubih površina, zrake su nasumično usmjerene jedna prema drugoj. Ovisno o stupnju do kojeg se površina reflektira svjetlosnim zračenjem, oni se nazivaju neprozirni ili ogledni. Ali ti su koncepti relativni. Ista površina može biti ogledalo i zamrljana na različitim valnim duljinama incidentne svjetlosti. Površina, koja ravnomjerno raspršuje zrake u različitim smjerovima, smatra se apsolutno matima. Iako u prirodi praktički nema takvih objekata, nebijeljeni porculan, snijeg i papir za crtanje vrlo su blizu njih.

Razmišljanje ogledala

Ogledalo refleksije svjetlosnih zraka razlikuje se oddruge vrste po tome što je pad energije greda na glatke površine na unaprijed određenim kutom ogledaju u jednom smjeru. Ova pojava je poznata svima koji su nekada uživali ogledalo zrake svjetlosti. U ovom slučaju to je reflektirajuća površina. Druga tijela pripadaju ovoj kategoriji. Zrcaliti (odraz) površina obuhvaćaju sve optički glatke predmete ako dimenzije nehomogenosti i hrapavosti na njima su manje od 1 mikrona (ne prelazi veličinu svjetlosti valne duljine). Za sve takve površine vrijede zakoni refleksije svjetla.

Razmišljanje svjetla s različitih zrcalnih površina

U tehnologiji, zrcala szakrivljena reflektirajuća površina (sferne ogledala). Takvi objekti su tijela u obliku sfernog segmenta. Paralelizam zraka u slučaju refleksije svjetlosti na takvim površinama jako se krši. Postoje dvije vrste takvih zrcala:

• konkavno - reflektiraju svjetlost s unutarnje površine segmenta kugle, oni se nazivaju kolektori, jer se paralelne zrake svjetlosti nakon refleksije od njih skupljaju u jednom trenutku;

• konveksno - reflektira svjetlost s vanjske površine, dok su paralelne zrake rasute do strane, zbog čega se konveksna zrcala nazivaju raspršenjem.

Varijacije refleksije svjetlosnih zraka

Širina koja je gotovo paralelnapovršina, samo malo dodiruje, a zatim se odražava na vrlo tupom kutu. Zatim nastavlja putovanje uz vrlo nisku putanju, maksimalno smještenu na površinu. Greda, koja pada gotovo vertikalno, reflektira se u akutnom kutu. U ovom slučaju, smjer već odražene zrake bit će blizu staze incidentne zrake, što u potpunosti odgovara fizičkim zakonima.

Refrakcija svjetlosti

Razmišljanje je usko povezano s drugim pojavamageometrijska optika, poput refrakcije i ukupne unutarnje refleksije. Često svjetlost prolazi kroz granicu između dva medija. Refrakcija svjetlosti odnosi se na promjenu smjera optičkog zračenja. Pojavljuje se kada prolazi iz jedne okoline u drugu. Refrakcija svjetlosti ima dvije regularnosti:

• zraka koja prolazi kroz granicu medija nalazi se u ravnini koja prolazi kroz okomicu na površinu i padajućeg zraka;

• povezani su kut incidencije i refrakcije.

Refrakcija uvijek prati refleksijasvjetlost. Zbroj energije odraženih i lomljenih zraka zraka jednak je energiji incidentne zrake. Njihov relativni intenzitet ovisi o polarizaciji svjetla u incidentnoj zraci i kutu incidencije. Zakoni svjetlosnog loma se temelje na rasporedu mnogih optičkih instrumenata.

</ p>