ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА План лекции 1. ВВЕДЕНИЕ. • Как известно, свет и 1. ВВЕДЕНИЕ. другие электромагнитные излучения обладают 2. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА. ДУАЛИЗМОМ: в разных ЗАКОНЫ ОТРАЖЕНИЯ. процессах могут проявлять либо свойства 3. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА. волн (волновые), либо ЗАКОНЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯ. свойства частиц(корпускулярные). 4. ОСОБЕННОСТИ ПРЕЛОМ- • Как поток частиц – ЛЕНИЯ СВЕТА НА ГРАНИЦЕ ФОТОНОВ – ЭМ излучения СРЕД РАЗНОЙ ОПТИЧЕС- ведут себя в явлениях поглощения и излучения. КОЙ ПЛОТНОСТИ. Механизм этих процессов 5. ЯВЛЕНИЕ ПОЛНОГО ВНУТ- мы рассмотрим вскоре в разделе «КВАНТОВАЯ РЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ. БИОФИЗИКА» .

Отражение света • Предметом данной лекции 2. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА. будут происходящие на ЗАКОНЫ ОТРАЖЕНИЯ границе двух сред явления отражения и преломления света, в которых ЭМ ОТРАЖЕНИЕМ называется излучения проявляют изменение направления волновые свойства. световой волны на границе двух сред • При описании таких явлений используется БЕЗ ПЕРЕХОДА волны понятие ЛУЧА – В ДРУГУЮ СРЕДУ НАПРАВЛЕНИЯ, и ПО КОТОРОМУ БЕЗ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ ЭМ ее РАСПРОСТРАНЕНИЯ. ВОЛНА.

Отражение света ЗАКОНЫ ОТРАЖЕНИЯ Углы отмеряются • Луч падающий, луч от соответствующего луча до отраженный и перпендикуляра к границе перпендикуляр к сред. границе раздела двух сред, α β восстановленный в 1 точке падения луча, лежат в одной 2 плоскости. • Угол падения равен α=β углу отражения.

Преломление света 3. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА. ЗАКОНЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯ • Луч падающий, луч ПРЕЛОМЛЕНИЕМ преломленный и называется перпендикуляр к границе раздела двух сред, изменение направления проведенный в точку световой волны на границе падения, лежат в одной двух сред плоскости. • Отношение синуса угла С ПЕРЕХОДОМ волны ИЗ падения к синусу угла ПЕРВОЙ СРЕДЫ ВО преломления есть ВТОРУЮ величина постоянная, и называется показателем И ИЗМЕНЕНИЕМ преломления второй ЕЕ СКОРОСТИ. среды относительно первой.

Преломление света • Относительный α 1 показатель преломления равен 2 отношению двух γ АБСОЛЮТНЫХ показателей преломления – показателей преломления каждой из сред относительно вакуума.

Физический смысл показателей преломления • Физический смысл относительного показа- абсолютного показателя преломления: показывает, ВО СКОЛЬКО РАЗ СКОРОСТЬ СВЕТА В ПЕРВОЙ СРЕДЕ В ВАКУУМЕ отличается от скорости БОЛЬШЕ, ЧЕМ В СРЕДЕ. во ВТОРОЙ.

4. Особенности преломления света на границе сред разной оптической плотности При переходе из оптически менее плотной в более При наличии двух сред плотную среду УГОЛ та, у которой ПРЕЛОМЛЕНИЯ абсолютный МЕНЬШЕ УГЛА показатель ПАДЕНИЯ. преломления больше, называется α ОПТИЧЕСКИ БОЛЕЕ ПЛОТНОЙ. γ

Полное преломление света При увеличении угла • Угол преломления, падения увеличивается соответствующий углу и угол преломления, падения 90°, оставаясь меньше угла называется падения. ПРЕДЕЛЬНЫМ УГЛОМ ПРЕЛОМЛЕНИЯ. При любом угле падения (от 0 до 90°) луч α проходит во вторую среду. - Имеет место γпр ПОЛНОЕ ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА.

Полное внутреннее отражение При переходе из В случае перехода света в оптически более плотной оптически менее плотную среду возможно явление в менее плотную среду ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО УГОЛ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОТРАЖЕНИЯ. БОЛЬШЕ УГЛА ПАДЕНИЯ. • При увеличении угла падения увеличивается и угол преломления, оставаясь больше угла падения.

5. ЯВЛЕНИЕ ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ Действительно, при ПОЛНЫМ ВНУТРЕННИМ увеличении угла падения ОТРАЖЕНИЕМ луча на границу с называется явление оптически менее плотной перехода (возвращения) средой наступит такой всей световой энергии момент, из второй среды в первую. когда угол преломления окажется равным 90°, Такое явление т. е. преломленный луч будет наблюдается при переходе скользить по границе света из оптически более раздела сред. плотной в менее плотную Если еще увеличить угол среду, если угол падения, то луч вернется достаточно велик. из второй среды в первую.

Условия полного внутреннего отражения Угол падения, соответствующий углу αпр преломления 90°, называется ПРЕДЕЛЬНЫМ. УСЛОВИЯ γ = 90° ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ: 1) Переход светового луча из α > αпр оптически более плотной β=α среды в оптически менее плотную. 2) Угол падения больше предельного.

• На измерении показателей преломления биологических жидкостей основан диагностический метод РЕФРАКТОМЕТРИИ. • Явление полного внутреннего отражения используется в приборах ПОЛЯРИМЕТРАХ, также широко применяемых в клинической лабораторной практике.

Вы вернетесь к теме сегодняшних двух лекций на практических ДО ВСТРЕЧИ занятиях. НА ЛЕКЦИЯХ ПО Лекционный же курс БИОФИЗИКЕ! продолжится разделом «Биологическая физика» .