Параграф 43 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

Преломление света. Закон преломления света. Полное внутреннее отражение

Преломление света
Преломление света — это изменение направления светового луча при переходе из одной среды в другую. Например, ноги человека в воде кажутся короче из-за преломления света на границе вода-воздух. При переходе светового луча из одной прозрачной среды в другую (например, из воздуха в воду) часть света отражается, а часть проникает в новую среду, изменяя свое направление. Изменение направления зависит от угла падения луча и свойств обеих сред.

Закон преломления света
Закон преломления гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данной пары сред. Эта величина называется относительным показателем преломления и обозначается как n. Если свет переходит из вакуума в другую среду, то показатель преломления определяется как отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде. Чем больше показатель преломления, тем сильнее отклоняется световой луч.

Абсолютный и относительный показатели преломления
Абсолютный показатель преломления среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в этой среде. Относительный показатель преломления рассчитывается для двух сред и равен отношению их абсолютных показателей. Например, показатель преломления воздуха близок к 1, а для воды он равен 1,33. Переход из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим приводит к увеличению угла преломления, и наоборот.

Полное внутреннее отражение
Полное внутреннее отражение происходит, когда световой луч идет из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим (например, из воды в воздух) под углом больше критического. В этом случае весь свет отражается обратно в первую среду, не преломляясь. Это явление используется в волоконной оптике: свет направляется по оптическому волокну, не покидая его, что позволяет передавать информацию на большие расстояния с минимальными потерями.

Применение полного внутреннего отражения
Полное внутреннее отражение находит широкое применение в технологии передачи света и информации. Волоконно-оптические кабели, применяемые для интернета и связи, основаны на этом принципе. Свет, проходящий через такие кабели, не выходит за их пределы, даже если волокно изогнуто. Явление полного внутреннего отражения можно наблюдать в природе, например, при видео наблюдении рыб через аквариум или в оптических иллюзиях, когда предметы кажутся в другом месте из-за преломления.