ЗАКОНИ ЗАЛОМЛЮВАННЯ СВІТЛА
РОЗДІЛ 3. СВІТЛОВІ ЯВИЩА
§19 . ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА
2. ЗАКОНИ ЗАЛОМЛЮВАННЯ СВІТЛА
Щоб установити закони заломлювання світла на досліді, скористаємося вже знайомим вам оптичним диском.
ПРОВЕДЕМО ДОСЛІД
Направимо промінь світла на скляний півциліндр, як показано на рис. 19.5. Ми побачимо, що на межі “повітря-скло” промінь світла “роздвоюється” на два промені – відбитий і заломлений.
Зосередимо зараз увагу на заломленому промені. Перш за все ми помітимо, що справедливий перший закон заломлювання світла: заломлений
Кутом заломлювання називають кут між заломленим променем і перпендикуляром до дзеркала, поставленим у точці падіння (рис. 19.5). Цей кут позначають часто грецькою літерою у (гама). Як ми бачимо, у разі переходу з повітря у скло кут заломлювання менший, ніж кут падіння.
Другий закон заломлювання світла встановлює співвідношення між кутами падіння й заломлювання. Щоб сформулювати його, визначимо поняття синуса кута.
Нагадаємо, що сторону прямокутного трикутника, що лежить
Досліди показують, що справедливий другий закон заломлювання світла: відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлювання для двох конкретних середовищ є сталою величиною:
Величину n називають відносним показником заломлювання цих двох середовищ. Якщо промінь падає в певне середовище з вакууму, n називають абсолютним показником заломлювання (або просто показником заломлювання) цього середовища.
Показник заломлювання повітря відрізняється від одиниці всього на кілька десятитисячних. Показник заломлювання води дорівнює приблизно 1,33. Показник заломлювання звичайного скла дещо перевищує 1,5.
Коли кут падіння дорівнює нулю, кут заломлювання також дорівнює нулю. У решті випадків ці кути різні: наприклад, у разі переходу з повітря у скло або воду кут заломлювання менший від кута падіння. А в разі переходу зі скла в повітря, навпаки, кут заломлювання більший від кута падіння.
Фізичною причиною заломлення світла на межі двох середовищ є різна швидкість світла в різних середовищах: що менша швидкість світла в конкретному середовищі, то більший його абсолютний показник заломлювання.
Наприклад, те, що показник заломлювання води та скла більший від одиниці, означає, що швидкість світла у воді та склі менша, ніж у вакуумі.
