Показатель преломления вещества призмы как найти - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Показатель преломления призмы.

Если
луч света переходит из одной среды в
другую, то на границе радела этих сред
он претерпевает преломление. При
преломлении
света выполняются следующие законы:

1. Падающий
и преломленный лучи, и перпендикуляр,
восстановленный
к границе раздела двух сред в точке
падения луча, лежат в одной
плоскости.

2
.
Отношение синуса угла падения к синусу
угла преломления для данных
двух сред есть величина постоянная, и
называется относительным
показателем преломления второй среды
относительно первой (рис.4).

(7)

Если
луч падает из вакуума в данную
среду, то показатель преломления
данной среды относительно
вакуума называется абсолютным
показателем преломления.
Показатель преломления зависит
от длины волны падающего света.

Законы
преломления света дают возможность
построить ход луча через
призму.

Пусть
ABC
есть сечение трехгранной призмы
плоскостью, перпендикулярной
к обеим преломляющим поверхностям (рис.
5). На рис. 5 изображен ход монохроматического
луча через призму. Для этого луча угол
Р
является преломляющим углом призмы.
Луч S
падает на грань АВ
призмы под углом α_1.В точке D
он преломляется в сторону
основания АС
и пойдет внутри призмы по направление
DE,
образуя угол преломления β₁.

стретив
грань ВС
под углом падения β₂,
луч вторично преломится в сторону
основания и выйдет из призмы под углом
преломления
α₂
в направлении ES₁.

Угол между
направлениями падающего и выходящего
лучей называется углом отклонения δ.
Из построения видно, что:

;

(8)

Из соотношения
(8) для угла δ
имеем

(9)

Величина угла
отклонения δ
зависит от преломляющего угла призмы
Р
и показателя преломления призмы.

При заданном угле
преломления Р
и показателя преломления n
угол
δ
зависит от угла падения α₁
на первую преломляющую
грань.
Если угол падения α₁
таков, что преломляющийся луч DE
проходит
внутри призмы перпендикулярно биссектрисе
преломляющего угла
Р,
то угол δ
будет
иметь наименьшее значение. При AB
= BC
луч
DE
проходит через призму параллельно
основанию AC
призмы.

Тогда,
очевидно, α₁=
α₂
и β₁=
β₂.
Следовательно, из (9) для угла δ
имеем:

(10)

а
преломляющий угол Р
из соотношения (8) будет равен:

(11)

Если
значение α₁
из (10) и β₁
из (11) подставить в формулу (7), выражающую
закон преломления, то окончательно
будем иметь:

(12)

Формула
(12) является расчетной. Она дает возможность
определить показатель
преломления n
призмы, зная величину преломляющего
угла
Р
(угол Р
обычно равен 45⁰
либо 60°) и измерив с помощью гониометра
наименьший угол отклонения луча

для
любого из семи
основных цветов в сплошном спектре.

Поглощение света.

При прохождении
электромагнитной волны (света) через
вещество
часть энергии волны затрачивается на
возбуждение колебаний электронов,
находящихся внутри атомов вещества.
Частично эта энергия вновь возвращается
излучения в виде вторичных волн,
возбуждаемых электронами; частично же
она переходит в другие виды энергии
(например, во внутреннюю энергию
вещества). Таким образом, интенсивность
света при прохождении через вещество
уменьшается –
свет поглощается
в веществе. Вынужденные колебания
электронов, а, следовательно,
и поглощение света, становятся особенно
интенсивными при
резонансной частоте.

Пусть
через однородное вещество распространяется
пучок параллельных
лучей (рис. 6).

Выделим
в этом веществе бесконечно тонкий слой
толщины dx,
ограниченный
параллельными поверхностями,
перпендикулярными к направлению
распространения света. Опыт показывает,
что изменение интенсивности
света на пути dx
пропорционально величине этого пути
и величине самой интенсивности:

(13)

где α
–
коэффициент поглощения, зависящий от
рода вещества.

Пусть
на входе в поглощающий слой (на границе
или в каком-то месте
внутри вещества) интенсивность света
равна I₀.
Найдем интенсивность
света I,
прошедшего слой вещества толщины х.
Для этого
проинтегрируем выражение (13), предварительно
разделив переменные:

Взяв интегралы,
получим:

откуда

(14)

Выражение (14)
называется законом Бугера. Согласно
этому закону интенсивность
света убывает в поглощающем веществе
экспоненциально.
При

интенсивность

оказывается в «
»
раз
меньше,
чем

.
Таким образом, коэффициент поглощения
есть величина, обратная толщине слоя,
при прохождении которого интенсивность
света убывает в «
»
раз.
Коэффициент поглощения зависит от рода
вещества и длины волны (частоты) света.
Так как длина волны(частота)
определяет цвет света, следовательно,
лучи различных цветов
поглощаются данным веществом по-разному.
Например, оконное стекло
хорошо пропускает видимый свет и почти
полностью поглощает ультрафиолетовые
лучи. Для газов при низком давлении
коэффициент поглощения
для большинства длин волн близок к нулю,
металлы практически
непрозрачны для света.

Как
уже отмечалось, коэффициент поглощения
α
зависит от длины волны λ.
Поэтому выражение (14) можно записать в
виде:

(15)

При поглощении
света веществами, растворенными в
практически не поглощающем растворителе
(например, в чистой воде), коэффициент
поглощения пропорционален концентрации
растворенного вещества c.

α_λ=α_1λ^.
c

(16)

где
α_1λ
коэффициент пропорциональности, также
зависящий от длины волны λ.
Соотношение (16) называют законом Бера.
Для таких растворов закон Бугера
примет вид:

(17)

Преобразуем
выражение (17)

или

Переходя к десятичным логарифмам, имеем:

(18)

Величина

называется оптической плотностью
раствора. Введя оптическую плотность,
соотношение (18) можно записать:

откуда

,
где

.

Оптическая
плотность D
пропорциональна концентрации раствора
«с»
и
толщине слоя вещества x,
через
который проходит
свет. Коэффициент пропорциональности
ε,
зависящий
от длины
волны λ
и природы растворенного вещества,
называется молекулярной
оптической плотностью (молекулярной
экстинкцией).

Отношение

называется прозрачностью или
светопропуcканием
раствора.

Между
оптической плотностью и светопропусканием
имеется следующая зависимость:

Следует
отметить, что ослабление света может
происходить за счет
рассеяния световой энергии в стороны
также по экспоненциальному
закону. Однако, в случае прозрачных тел,
рассеянием можно пренебречь.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Содержание:

Прохождение света через плоскопараллельные пластинки и призмы:

Законы отражения и преломления света широко используются для управления ходом световых пучков. Для отражения света в приборах применяются зеркала и призмы, для преломления — призмы, плоскопараллельные пластинки, линзы.

Зеркала, призмы, пластинки и линзы являются элементами, комбинируя которые, создают различные оптические приборы. Рассмотрим отдельные элементы оптических приборов.

Плоскопараллельная пластинка

Рассмотрим ход луча в плоскопараллельной пластинке. На рисунке 77 показан ход светового луча в плоскопараллельной пластинке толщиной

Согласно закону преломления на первой и второй границах раздела для луча, падающего под углом на первую границу, имеем:

Здесь — угол преломления на первой границе, — угол падения луча на вторую границу, — угол преломления на второй границе, — абсолютный показатель преломления вещества пластинки.

Накрест лежащие углы при параллельных прямых (перпендикулярах к первой и второй параллельным границам) равны, т. е. Следовательно, Откуда следует, что

Таким образом, луч света, проходя через плоскопараллельную пластинку, с обеих сторон которой находится одна и та же среда, смещается параллельно своему начальному направлению на некоторое расстояние

Соответственно, все предметы, если смотреть на них сквозь прозрачную плоскопараллельную пластинку под углом, не равным нулю, будут также казаться смещенными.

Найдем, от каких параметров пластинки зависит смещение луча. Из следует, что

Из имеем:

Отсюда:

С учетом закона преломления и тригонометрического тождества находим:

Расстояние между направлениями входящего и выходящего лучей можно определить из соотношения

Как видно из соотношения (2), смещение луча при данном угле падения зависит от толщины пластинки и ее показателя преломления

Трехгранная призма

Рассмотрим ход луча в трехгранной призме. Пусть световой луч падает под углом на боковую грань трехгранной призмы сечение которой показано на рисунке 78. Призма, изготовленная из вещества с абсолютным показателем преломления находится в среде с абсолютным показателем преломления Угол при вершине называется преломляющим углом призмы. Грани призмы, образующие преломляющий угол называются преломляющими. Грань, лежащая напротив преломляющего угла, называется основанием призмы.

Пусть луч лежат в одной плоскости — плоскости листа книги. Из закона преломления света находим угол преломления

Если показатель призмы то преломленный луч падает на вторую боковую грань призмы под углом Полного отражения на второй преломляющей грани не происходит при условии и луч выходит из призмы под углом Его находим из закона преломления:

Отклонение от начального направления луча вследствие преломлений на гранях призмы определяется углом (см. рис. 78). Угол между направлениями входящего и выходящего лучей называется углом отклонения.

Рассмотрим С учетом того, что по теореме о внешнем угле треугольника находим:

Применим эту же теорему к

Из формул (5) и (6) определим связь угла падения угла преломления с преломляющим углом призмы и углом отклонения выходящего луча от начального направления:

В результате получим систему уравнений (3), (4), (5), (7):

Система уравнений (8) позволяет решить задачу на прохождение луча света через трехгранную призму без полного отражения на ее гранях.

Заказать решение задач по физике

Если угол падения на грань призмы и преломляющий угол призмы малы, то малыми будут и углы Поэтому в законах преломления (3) и (4) отношение синусов можно заменить отношением углов, выраженных в радианах, т. е.:

Подставляя полученные выражения для в соотношение (7), находим:

Из соотношения (9) следует, что, во-первых: чем больше преломляющий угол тем больше угол отклонения лучей призмой; во-вторых, угол отклонения лучей увеличивается с ростом абсолютного показателя преломления вещества призмы. Как видно из рисунка 78, луч света, проходя через трехгранную призму, отклоняется к ее утолщенной части, если абсолютный показатель преломления вещества призмы больше абсолютного показателя преломления окружающей среды

Пример решения задачи

Определите наименьший преломляющий угол стеклянной призмы, находящейся в воздухе, при котором луч, падающий нормально на грань призмы, не выйдет через ее вторую боковую грань (рис. 79). Показатель преломления стекла призмы

Дано:

Решение:

Запишем условие полного отражения на боковой грани

Вследствие того, что как углы с взаимно перпендикулярными сторонами:

Ответ:

Поляризация света
Линзы в физике
Глаз как оптическая система
Звук в физике и его характеристики
Электромагнитная природа света
Интерференция света
Дифракция света
Принцип Гюйгенса — Френеля

Источник

Индивидуальный проект на
тему: «Показатель преломления призмы»

Учебная дисциплина:
Математика

Введение

Дисперсия света. Мы
всегда сталкиваемся с этим явлением в жизни, но не всегда замечаем этого. Но
если быть внимательным, то явление дисперсии всегда нас окружает. Одно из таких
явлений — это обычная радуга. Наверное, нет человека, который не любовался бы
радугой. На первый взгляд радуга это что-то простое, на самом деле при
возникновении радуги происходят сложные физические процессы.Дисперсия света —
это совокупность явлений, зависимых от показателя преломления <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F> вещества. Именно эта величина (показатель преломления), а в
частности показатель преломления <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F> призмы стала темой моей работы, цель которой — её изучение,
более глубокое понимание.

Применение призмы и
показателя её преломления

Оптические приборы,
такие как оптические призмы являются одним из основных элементов при создании
оптических систем и оптических приборов.Призмы широко используются в оптических
приборах различного назначения, таких как наблюдательные оптические приборы
(телескопы, бинокли, микроскопы и другие), оптические приборы для регистрации
изображений на электронных приёмниках, сложные многофункциональные оптические
приборы. Причём, чем сложнее оптический прибор, тем большее количество и
номенклатура оптических призм может в нём использоваться.

Оптические призмы в
зависимости от их оптической конструкции функционально позволяют изменять ход
лучей в оптических приборах и направление оптической оси системы; оборачивать
оптические изображения; уменьшать габариты оптических систем; разделять пучки
лучей в оптическихсистемах; объединять поля в оптических системах; вращать в
оптических системах изображения; компенсировать в оптических системах поворот
изображения; разлагать белый свет в спектр; получать поляризованный свет и т.д.

Явление преломления
света также играет важную роль в нашей жизни, преломление имеет важнейшее
практическое значение при определении свойств данных прозрачных сред.Показатель
преломления является одной из очень важных характеристик прозрачной среды, по
которой можно различать сорта стекла, различные драгоценные камни.

Призма (оптика)

Виды призм

Призма — оптический
элемент из прозрачного материала (например, оптического стекла) в форме
геометрического тела — призмы
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_(%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F)>,
имеющий плоские полированные грани, через которые входит и выходит свет. Свет
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%82> в призме
преломляется
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>.
Важнейшей характеристикой призмы является показатель преломления
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>
материала, из которого она изготовлена.

Дисперсионные
призмы

Дисперсионные
призмы используют в спектральных приборах для пространственного разделения
излучений различных длин волн.

Простая трёхгранная
призма

Призма
Броунинга-Резерфорда
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%91%D1%80%D0%BE%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0-%D0%A0%D0%B5%D0%B7%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Дисперсионная
призма Аббе
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%90%D0%B1%D0%B1%D0%B5>

Призма Амичи
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%90%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B8&action=edit&redlink=1>
(призма прямого зрения)

Призма Литтрова
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9B%D0%B8%D1%82%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Корню
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8E&action=edit&redlink=1>

Призма Пеллин-Брока
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9F%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D0%BD-%D0%91%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Поляризационные
призмы

Призма Аренса
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%90%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Волластона
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Глазебрука
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D0%B1%D1%80%D1%83%D0%BA%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма
Глана-Тейлора <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B0-%D0%A2%D0%B5%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B0>

Призма
Глана-Томпсона
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B0-%D0%A2%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%81%D0%BE%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Глана-Фуко
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%93%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B0-%D0%A4%D1%83%D0%BA%D0%BE&action=edit&redlink=1>

Призма Николя
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8F>

Призма Номарски
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9D%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B8&action=edit&redlink=1>

Призма Рошона
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%A0%D0%BE%D1%88%D0%BE%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Сенармонта
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%A1%D0%B5%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Фуко
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%A4%D1%83%D0%BA%D0%BE&action=edit&redlink=1>

Параллелепипед
Френеля <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BF%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4_%D0%A4%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D1%8F>

Отражательные
призмы

Отражательные
призмы используют для изменения хода лучей, изменения направления оптической оси,
изменения направления линии визирования, для уменьшения габаритных размеров
приборов.

Призма Аббе
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%90%D0%B1%D0%B1%D0%B5>

Призма Аббе-Порро
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%90%D0%B1%D0%B1%D0%B5-%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%BE>

Призма Аббе-Кёнига
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%90%D0%B1%D0%B1%D0%B5-%D0%9A%D1%91%D0%BD%D0%B8%D0%B3%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма дихроидная
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%B4%D0%B8%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F&action=edit&redlink=1>

Призма Дове
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%94%D0%BE%D0%B2%D0%B5&action=edit&redlink=1>

Призма
Пехана-Шмидта
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9F%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B0-%D0%A8%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D1%82%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призма Лемана
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9B%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Пентапризма
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0>

Призма Порро
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%BE>

Призма
Шмидта-Пехана
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_%D0%A8%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D1%82%D0%B0-%D0%9F%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1>

Призмы с «крышей»
<https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D1%8B_%D1%81_%C2%AB%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%88%D0%B5%D0%B9%C2%BB&action=edit&redlink=1>

Название призмы
обозначается двумя или тремя буквами и числом, записанным через дефис. Первая
буква означает количество отражательных граней (отражений) в призме. («А» —
одна, «Б» — две, «В» — три и т. д.). «Крыша», условно, считается одной гранью и
для её обозначения ставят индекс «к» после первой буквы. (например, Ак, Бк)
Оставшаяся буква указывает характер конструкции. («Р» — равнобедренная, «П» —
пентапризма, «У» — полупентапризма, «С» — ромбическая, «М» — дальномерного
типа, «Л» — призма Лемана). Цифры, записанные через дефис, указывают угол
излома оптической оси. (0°,90°,180°). Например, «ВкР-45°» — равнобедренная
призма с тремя отражательными гранями и крышей, с изломом оси на 45°.

Составные призмы
указываются по их собственным именам и углам излома оси. Например, «А-0°» —
Призма Аббе, «Бк-90°» — башмачная призма с крышей, «К-0°» — призма-куб.

Показатель
преломления

Показатель
преломления вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>
света <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%82>
(электромагнитных волн
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>)
ввакууме и в данной среде
.

Показатель
преломления, как абсолютный, так и относительный, равен отношению синуса угла
падения к синусу угла преломления (Закон преломления света
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%B0>),
и зависит от природы вещества и длины волны излучения <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B>;
для некоторых веществ показатель преломления достаточно сильно меняется при
изменении частоты электромагнитных волн от низких частот до оптических и далее,
а также может ещё более резко меняться в определённых областях частотной шкалы.
По умолчанию обычно имеется в виду оптический диапазон или диапазон,
определяемый контекстом.

Существуют
оптически анизотропные <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%8F>
вещества, в которых показатель преломления зависит от направления и поляризации
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%B0>
света. Такие вещества достаточно распространены, в частности, это все кристаллы
с достаточно низкой симметрией кристаллической решётки, а также вещества,
подвергнутые механической деформации.

Показатель преломления
можно выразить как корень из произведения магнитной и диэлектрической
проницаемостей среды .

В поглощающих
средах диэлектрическая проницаемость содержит мнимую компоненту, поэтому показатель преломления становится комплексным: . В области оптических частот,
где , действительная
часть показателя преломления описывает, собственно, преломление, а мнимая
часть — поглощение.

<https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Refraction_fr.png?uselang=ru>

Рис. 1. Падение и
преломление лучей (волн) света

По закону
преломления
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%A1%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%83%D1%81%D0%B0>
волн преломлённый луч BC (rayon réfracté
на рис.1.) содержится в одной плоскости с лучом AB(rayon incidentна рис.1.),
каковой падает на поверхность раздела сред, и нормалью N в точке падения B, а
отношение синуса
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BD%D1%83%D1%81> угла
падения к синусу угла
преломления равно
отношениюскоростей <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>
распространения и волн в этих средах. Это
отношение является постоянным для данных сред и называется относительным
показателем преломления второй
среды относительно первой.

Для выполняется:, где и — фазовые скорости света в первой и второй
средах соответственно.

Очевидно, что
относительным показателем преломления второй среды по отношению к первой является
величина, равная .

Эта величина, при
прочих равных условиях, обычно меньше единицы при переходе луча из среды более
плотной в среду менее плотную, и больше единицы при переходе луча из среды
менее плотной в среду более плотную (например, из газа или из вакуума в
жидкость или твердое тело). Есть исключения из этого правила, и потому принято
называть среду оптически более или менее плотной, чем другая (не путать с
оптической плотностью
<https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>
как мерой непрозрачности среды).

Луч, падающий из
вакуума на поверхность какой-нибудь среды, преломляется сильнее, чем при
падении на неё из другой среды; показатель преломления среды, соответствующий
лучу, падающему на неё из вакуума, называется абсолютным показателем
преломления или просто показателем преломления; это и есть показатель
преломления, определение которого дано в начале статьи. Показатель преломления
любого газа, в том числе воздуха, при обычных условиях много меньше, чем
показатели преломления жидкостей или твердых тел, поэтому приближенно (и со
сравнительно неплохой точностью) об абсолютном показателе преломления можно
судить по показателю преломления относительно воздуха.

Показатель
преломления призмы

Пусть луч AB падает
на одну из гранен призмы <http://edu.alnam.ru/book_dmath.php?id=278>.
Преломившись в точке B, луч пойдет по направлению BC и, вторично преломившись в
точке C, выйдет из призмы <http://edu.alnam.ru/book_dmath.php?id=278> в
воздух (рис. 2). Найдем угол , на который луч, пройдя через призму, отклонится
от первоначального направления. Этот угол мы будем называть углом отклонения.
Угол между преломляющими гранями, называемый преломляющим углом призмы,
обозначим .

Рис. 2. Преломление
в призме

Из четырехугольника
BOCN, в котором углы приB и C прямые, найдем, что угол BNC равен . Пользуясь этим, из четырехугольника
BMCN находим.

Отсюда.

Угол , как внешний угол в треугольнике BCN,
равен

где r — угол
преломления в точке B, а —
угол падения в точке C луча, выходящего из призмы
<http://edu.alnam.ru/book_dmath.php?id=278>. Далее, пользуясь законом
преломления, имеем

С помощью
полученных уравнений, зная преломляющий угол призмы
<http://edu.alnam.ru/book_dmath.php?id=278> и показатель преломления
<http://sernam.ru/book_phis_t3.php?id=84> n, мы можем при любом угле
падения i вычислить угол отклонения .

Особенно простую
форму получает выражение для угла отклонения в том случае, когда преломляющий
угол призмы мал, т. е.
призма <http://edu.alnam.ru/book_dmath.php?id=278> тонкая, а угол падения
i невелик; тогда угол также
мал. Заменяя приближенно в формулах и синусы углов самими углами (в радианах), имеем

Подставляя эти
выражения в формулу и
пользуясь , находим

Этой формулой, справедливой
для тонкой призмы при падении на нее лучей под небольшим углом, мы
воспользуемся в дальнейшем.

Обратим внимание,
что угол отклонения луча в призме зависит от показателя преломления вещества,
из которого сделана призма <http://edu.alnam.ru/book_dmath.php?id=278>.
Как мы указывали выше, показатель преломления для разных цветов света различен
(дисперсия <http://sernam.ru/book_tp.php?id=22>). Для прозрачных тел
показатель преломления <http://sernam.ru/book_phis_t3.php?id=84>
фиолетовых лучей наибольший, затем следуют лучи синие, голубые, зеленые,
желтые, оранжевые, и, наконец, красные, которые имеют наименьший показатель
преломления. В соответствии с этим угол отклонения для фиолетовых лучей наибольший, для красных —
наименьший, и луч белого цвета, падающий на призму, по выходе из нее окажется
разложенным на ряд цветных лучей (рис. 3. и рис. 4.), т. е. образуется спектр
лучей.

Рис. 3. Разложение
белого света при преломлении в призме

Падающий пучок
белого света изображен в виде фронта с перпендикулярным к нему направлением
распространения волны. Для преломленных пучков показана только направления
распространения волн.

Рис. 4.

Заключение

В заключении я хочу сказать, что в целом поставленная цель об
изучении, более глубоком понимании такой величины как показатель преломления
призмы в итоге достигнута. Теперь, увидев радугу или гало, мы можем не только
любоваться этим красивым явлением, но и больше понимаем причину их
возникновения на «физическом» языке, а не просто — поверхностным пониманием. Таким
образом, посредством теоретического изучения данной темы и была достигнута
основная цель.

Список литературы

Башмаков М. И., Математика. Сборник задач профильной
направленности, «Академия», 2012. — 208 с.

Кабардин О. Ф., Физика: справочник для школьников и поступающих в
вузы, «АСТ-ПРЕСС КНИГА», 2015. ―528
с.://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0_(%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%B0://www.studmed.ru/docs/document23113/content://sernam.ru/book_phis_t3.php?id=87

Приложение

Таблица №1 Показатели преломления для длины волны 589,3 нм

Тип среды	Среда	Температура, °С	Значение
Кристаллы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B>[2] <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>LiF <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4_%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%8F>201,3920
	NaCl <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4_%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F>201,5442
	KCl <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4_%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%8F>201,4870
	KBr <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D0%B4_%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%8F>201,5552
Оптические стёкла <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%BE>[3] <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>ЛК3 (Лёгкий крон)201,4874
	К8 (Крон)	20	1,5163
	ТК4 (Тяжёлый крон)	20	1,6111
	СТК9 (Сверхтяжёлый крон)	20	1,7424
	Ф1 (Флинт)	20	1,6128
	ТФ10 (Тяжёлый флинт)	20	1,8060
	СТФ3 (Сверхтяжёлый флинт)	20	2,1862[4] <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>
Драгоценные камни <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%BD%D0%B8>[2] <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>Алмаз белый <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%BC%D0%B0%D0%B7>-2,417
	Берилл <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%BB>-1,571 — 1,599
	Изумруд <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D1%83%D0%BC%D1%80%D1%83%D0%B4>-1,588 — 1,595
	Сапфир <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B0%D0%BF%D1%84%D0%B8%D1%80> белый-1,768 — 1,771
	Сапфир зелёный	—	1,770 — 1,779
Жидкости <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>[2] <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>Вода <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%B0> дистиллированная201,3330
	Бензол	20-25	1,5014
	Глицерин	20-25	1,4730
	Кислота серная	20-25	1,4290
	Кислота соляная	20-25	1,2540
	Масло анисовое	20-25	1,560
	Масло подсолнечное	20-25	1,470

Источник

Свет, испускаемый одним элементарным излучателем (атомом, молекулой) в каждом акте излучения всегда поляризован. Но макроскопические источники света состоят из огромного числа таких частиц, которые излучают свет независимо друг от друга, и направления электрических векторов Е при элементарных актах излучения имеют случайный характер. Поэтому направление результирующего вектора Е во времени меняется хаотически. Подобное излучение называют неполяризованным или естественным светом.

Электромагнитное излучение, у которого направление вектора Е остается неизменным, называется плоскополяризованным (или линейно-поляризованным). Частично поляризованный свет – это свет, в котором имеется преимущественное направление вектора Е. Например, лазерное излучение, как правило, является поляризованным, в то время как тепловое излучение почти всегда неполяризовано.

Состояние поляризации света может измениться при отражении, преломлении и при прохождении света через анизотропные вещества. Поляризованный свет можно получить из естественного с помощью специальных приборов, называемых поляризаторами.

Человеческий глаз не способен отличать поляризованный свет от неполяризованного, поэтому для анализа поляризации исследуемое излучение пропускают через поляризатор.

Если направить пучок естественного света на границу раздела двух диэлектриков, то часть света отразится, а часть, преломляясь, будет распространяться во второй среде. В общем случае отраженный и преломленный лучи частично поляризованы. При некотором строго определенном для данной пары сред значении угла падения отраженный от границы раздела свет оказывается полностью поляризованным. Такой угол падения jБ называется углом Брюстера и определяется выражением, называемым законом Брюстера

(1)

где n1 и n2 – показатели преломления первой и второй среды, соответственно, а n12 – относительный показатель преломления.

Причина этого явления в следующем. Известно, что луч, падающий на границу двух сред возбуждает движение зарядов, которое, в свою очередь, генерирует преломленный и отраженный лучи. Оказывается, что в случае, если отраженный и преломленный лучи образуют прямой угол, а падающий луч поляризован в плоскости падения (плоскость, в которой лежат падающий, преломленный или отраженный лучи и перпендикуляр, восстановленный в точку падения), то отраженного луча не будет совсем. Но в данной лабораторной работе можно пронаблюдать только уменьшение интенсивности отраженного луча, т. к. падающий свет не строго поляризован.

Закон Брюстера лежит в основе метода определения показателя преломления одной из сред, если известен показатель преломления второй.

Относительный показатель преломления n12 можно определить еще одним способом. Согласно закону преломления света (закон Снеллиуса)

(2)

где j — угол падения, а y — угол преломления (рис.1а). Отсюда следует, что при переходе света из оптически более плотной среды (с большим n) в менее плотную, преломленный луч удаляется от нормали к поверхности раздела (рис.1а), т. е. угол преломления становится больше угла падения.

С увеличением угла падения соответственно увеличивается и угол преломления, поэтому при некотором строго определенном для данных сред угле падения jпред, угол преломления станет равным 90° (рис.1б). Если же луч падает под углами (рис.1в), большими предельного jпред, то происходит полное отражение света от границы раздела.:

(3)

где n – показатель преломления оптически более плотной среды, а показатель преломления менее плотной среды (воздуха) приближенно равен 1.

Имеется случай, когда закон Снеллиуса не выполняется. В лабораторной работе №7 (где рассмотрен закон Малюса), излагается понятие обыкновенного и необыкновенного лучей света в одно- и двуосных кристаллах (кристаллы турмалина). Необыкновенный луч не подчиняется закону Снеллиуса, в то время как обыкновенный луч подчиняется ему.

Поляризованный свет имеет важные аналитические применения. В поляризованном свете в материалах становятся видимыми деформации. Например, линии деформации в стекле можно сделать видимыми если поместить стекло между двумя поляризованными фильтрами.

Описание установки

1. При определении показателя преломления стеклянной призмы с помощью закона Брюстера используется установка, схема которой приведена на рис.2.

Свет лазера 1 падает на грань АС призмы 4. Призма может вращаться на столике 5 вокруг вертикальной оси. В эксперименте угол Брюстера определяется по полному света, отраженного от поверхности АС призмы. Его можно наблюдать на экране 3. Величины углов, необходимых для расчетов, измеряются по шкале поворотного столика (5)

2. Для определения показателя преломления при полном внутреннем отражении призму (4) необходимо установить так, как показано на рис. 3. при этом свет падает на грань призмы ВС и испытывает полное внутреннее отражение на грани АС. Тогда для вычисления показателя преломления материала призмы можно воспользоваться законом преломления (2) применительно к грани ВС и формулой (3) для полного внутреннего отражения на грани АС. Из рис. 3. очевидно, что jпред = 45° — y. Решая совместно эти уравнения, получаем

(4)

где j — угол падения света на грань ВС призмы 5.

Изменяя угол падения лазерного пучка на эту грань можно определить угол полного внутреннего отражения по появлению прошедшего через грань АС света на экране 3.

Порядок выполнения работы.

Упражнение 1. Определение показателя преломления материала призмы n с помощью закона Брюстера.

1. Установить большую грань призмы АС перпендикулярно лазерному лучу (нормальность падения проверяется по отраженному лучу на экране 4 (рис.2)). Записать значение угла j0 по шкале, соответствующее этому положению.

2. Поворачивая столик против часовой стрелки, добиться максимального гашения отраженного луча. Определить по шкале угол jпр . Поворачивать столик в том же направлении наблюдая усиление отраженного луча. Далее, вращая призму в обратном направлении, снова добиться гашения отраженного луча и определить угол jобр по шкале. Повторить эту процедуру 3-5 раз, занося результаты измерений в таблицу.

№ опыта

j0

jпр

jобр

1

2

3

4

5

Среднее

3. Вычислить среднее значение угла j в прямом и обратном направлении jпр и jобр . Вычислить среднее значение угла Брюстера:

(5)

и среднеарифметическое отклонение Dj в радианной мере:

4. Вычислить показатель преломления стекла по формуле (1).

5. Оценить погрешность измерения по формуле

Упражнение 2. Определение n с помощью полного внутреннего отражения.

1. Установить малую грань ВС призмы перпендикулярно лазерному лучу. Записать значение угла j0 по шкале. Пронаблюдать полное отражение луча от грани АС.

2. Повернуть столик так, чтобы на экране появился прошедший через грань АС луч. Определить угол j1, соответствующий появлению прошедшего луча. Провести измерения угла j1 3–5 раз. Данные занести в таблицу. Определить среднее значение .

3. Определить угол поворота призмы, который является углом падения на малую грань ВС при полном внутреннем отражении:

Наташа — контент-маркетолог и блогер, но все это не мешает ей оставаться адекватным человеком. Верит во все цвета радуги и не верит в теорию всемирного заговора. Увлекается «нефрохиромантией» и тайно мечтает воссоздать дома Александрийскую библиотеку.

Источник

Пусть луч

падает на одну из гранен призмы. Преломившись в точке

, луч пойдет по направлению

и, вторично преломившись в точке

, выйдет из призмы в воздух (рис. 189). Найдем угол

, на который луч, пройдя через призму, отклонится от первоначального направления. Этот угол мы будем называть углом отклонения. Угол между преломляющими гранями, называемый преломляющим углом призмы, обозначим

.

Рис. 189. Преломление в призме

Из четырехугольника

, в котором углы при

и

прямые, найдем, что угол

равен

. Пользуясь этим, из четырехугольника

находим

Отсюда

. (86.1)

Угол

, как внешний угол в треугольнике

, равен

, (86.2)

где

— угол преломления в точке

, а

— угол падения в точке

луча, выходящего из призмы. Далее, пользуясь законом преломления, имеем

, (86.3)

. (86.4)

С помощью полученных уравнений, зная преломляющий угол призмы

и показатель преломления

, мы можем при любом угле падения

вычислить угол отклонения

.

Особенно простую форму получает выражение для угла отклонения в том случае, когда преломляющий угол призмы

мал, т. е. призма тонкая, а угол падения

невелик; тогда угол

также мал. Заменяя приближенно в формулах (86.3) и (86.4) синусы углов самими углами (в радианах), имеем

Подставляя эти выражения в формулу (86.1) и пользуясь (86.2), находим

. (86.5)

Этой формулой, справедливой для тонкой призмы при падении на нее лучей под небольшим углом, мы воспользуемся в дальнейшем.

Обратим внимание, что угол отклонения луча в призме зависит от показателя преломления вещества, из которого сделана призма. Как мы указывали выше, показатель преломления для разных цветов света различен (дисперсия). Для прозрачных тел показатель преломления фиолетовых лучей наибольший, затем следуют лучи синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые, и, наконец, красные, которые имеют наименьший показатель преломления. В соответствии с этим угол отклонения

для фиолетовых лучей наибольший, для красных — наименьший, и луч белого цвета, падающий на призму, по выходе из нее окажется разложенным на ряд цветных лучей (рис. 190 и рис. I на цветном форзаце), т. е. образуется спектр лучей.

Рис. 190. Разложение белого света при преломлении в призме. Падающий пучок белого света изображен в виде фронта с перпендикулярным к нему направлением распространения волны. Для преломленных пучков показана только направления распространения волн

18.
Поместив экран позади куска картона, в котором проделано маленькое отверстие, можно получить на этом экране изображение источники. При каких условиях изображение на экране будет отчетливое? Объясните, почему изображение получается перевернутым?

19.
Докажите, что пучок параллельных лучей остается таким же после отражения от плоского зеркала

Рис. 191. К упражнению 27. Если чашка пустая, глаз не видит монеты (а), если же чашка наполнена водой, то монета видна (б). Палка, погруженная одним концом в воду, кажется сломанной (в). Мираж в пустыне (г). Как рыба видит дерево и ныряльщика (д)

20.
Чему равен угол падения луча, если луч падающий и луч отраженны» образуют угол

?

21.
Чему равен угол падения луча, если луч отраженный и луч преломленный образуют угол

? Показатель преломления второй среды относительно первой равен

.

22.
Докажете обратимость направления световых лучей для случая отражения света.

23.
Можно ли придумать такую систему зеркал и призм (линз) через которую один наблюдатель видел бы второго наблюдателя, а второй наблюдатель не видел бы первого?

24.
Показатель преломления стекла относительно воды равен 1,182: показатель преломления глицерина относительно воды равен 1.105. Найдите показатель преломления стекла относительно глицерина.

25.
Найдите предельный угол полного внутреннего отражения для алмаза на границе с водой.

26.
найдите смещение луча при прохождении его через плоскопараллельную пластинку из стекла с показателем преломления, равным 1,55, если угол падения

, а толщина пластинки равна

27.
Пользуясь законами преломления и отражения, объясните явления, показанные на рис. 191

Источник