Оптическая плотность среды

Различие углов падения и преломления обусловлено тем, что скорость распространения света в различных средах различна.

Говорят, что чем больше скорость распространения света в среде, тем меньше её оптическая плотность. Стекло и воздух имеют разную оптическую плотность, т. е. скорость распространения света в стекле меньше, чем в воздухе. Поэтому оптическая плотность стекла больше, чем оптическая плотность воздуха. Оптическая плотность воды также больше оптической плотности воздуха.

Проводя опыты, Снеллиус сделал следующие выводы:

· чем больше угол падения, тем больше угол преломления;

· при переходе луча света из воздуха в стекло угол преломления меньше угла падения;

· при переходе луча света из стекла в воздух угол преломления больше угла падения.

Только в середине XVII веке стало понятно, что преломление света на границе двух сред объясняется различием их оптических плотностей.

Законы преломления света

Закон преломления света пытались открыть сначала греческие, а позже арабские учёные. Автором закона преломления считается голландец Снеллиус, экспериментально открывший его в 1621 г. Сам учёный свой труд не опубликовал, о чём известно из сочинений Рене Декарта, независимо от него сформулировавшего тот же закон в 1637 г.

Закон

Луч падающий, преломлённый и перпендикуляр, восстановленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости.

Закон

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, равная относительному показателю преломления второй среды относительно первой.

Таким образом, для любой пары веществ с различной оптической плотностью можно

записать:

где n — относительный показатель преломления для двух данных сред.

Когда мы пытаемся на глаз оценить глубину водоёма или сосуда с водой, необходимо учитывать, что из-за преломления света глубина кажется нам меньше, чем на самом деле. Это явление легко проверяется на опыте. Наблюдатель размещает сосуд (чашку) с лежащим на его дне предметом (монеткой) таким образом, чтобы края сосуда не позволяли увидеть ни дна, ни этот предмет. Затем, не меняя направление взгляда, в сосуд начинают наливать воду, и через некоторое время предмет становится видимым.

Если луч переходит из воздуха в воду, то относительный показатель преломления этих сред равен 1,33. Относительный показатель преломления для воздуха и некоторых сортов стекла составляет приблизительно 1,5.

Если луч света переходит из среды оптически менее плотной в среду оптически более плотную, то угол преломления меньше угла падения: α > γ. То по закону преломления следует n

Если луч света переходит из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную, то угол преломления больше угла падения: α < γ. То по закону преломления следует

Дата добавления: 2021-09-25; просмотров: 1392;