Оптические явления на границе раздела двух сред. Принцип Гюйгенса. Изображение в плоском зеркале.

Оптические явления на границе раздела двух сред.

На границе раздела двух сред наблюдаются: отражение, преломление и поглощение света. Отражение, преломление и поглощение падающего на тело излучения зависит от рода вещества, состояния поверхности, состава излучения и угла падения.

Угол между падающим лучом и перпендикуляром, восставленным в точку падения луча, называется углом падения (α).

Угол между перпендикуляром, восставленным в точку падения луча, и отраженным лучом  называется углом отражения (γ).

Угол между перпендикуляром, восставленным в точку падения луча, и преломленным лучом  называется углом преломления (β).

Отражение света.

Отражение, при котором пучок параллельных лучей преобразуется врасходящийся, называется диффузным.

Диффузное, или рассеян­ное, отражение позволяет нам видеть тела.

Отражение, при котором пучок параллельных лучей остается параллельным, называется зеркальным.

Законы отражения света.

1. Луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности.
2. Угол отражения луча равен углу его падения Δα=Δγ.

Законы отражения света были известны еще древним грекам, но теоретическое  доказательство стало возможно только на основе принципа Гюйгенса.

Принцип Гюйгенса (1690)

Каждая точка среды, до которой дошло возмущение, является источником вторичных сферических волн, огибающая которых показывает новое положение волнового фронта. Например, сферическая волна распространяется в изотропной среде, т. е. скорость волны одинакова по всем направлениям. Пусть в момент времени 1 фронт волны находится в положении 1. За время Δt вторичная волна от каждой точки волновой поверхности распространится на расстояние

R=υ^.Δt по направлению луча. Огибающая этих элементарных волн (линия 2) определяет новое положение волнового фронта. Так ведут себя волны на поверхности воды: имеют форму окружностей. Используя рассмотренный принцип, можно объяснить отражение, дифракцию и другие явления.

Изображение в плоском зеркале.

Из множества лучей, падающих из точки S на зеркало MN, выделим три произвольных луча: SO, SO₁, SO₂. Каждый луч отразится от зеркала под таким же углом, под каким падает на зеркало. Если продолжить отраженные лучи за зеркало MN, то они сойдутся в точке S₁. Глаз воспринимает их как бы исходящими из точки S₁. Т.о. точка S₁ является изображением точки S в зеркале.

Изображение любого предмета в плоском зеркале равно по размерам самому предмету и расположено относительно зеркала симметрично предмету.

Для построения изображения предмета в плоском зеркале достаточно построить точки, симметричные точкам предмета.

Изображение в плоском зеркале:

1. мнимое – т.е. находится на пересечении продолжений лучей, а не самих лучей;
2. прямое – т.е. не перевернутое;
3. равное.