Prawo odbicia i załamania światła.

Prawo odbicia i załamania światła opisuje prawo Snelliusa, które zostało sformułowane w trzech punktach:

1.Kąt padania światła na granicę dwóch ośrodków o różnej gęstości jest równy kątowi odbicia. β = α

2.Promień padający, odbity, załamany oraz normalna (prosta prostopadła do granicy ośrodków przechodząca przez punkt w którym krzyżują się promienie) leżą w jednej płaszczyźnie.

Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest dla danych dwóch ośrodków wielkością stałą, nazywaną współczynnikiem załamania tych ośrodków. Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest dla danych ośrodków stały i równy stosunkowi prędkości fali w ośrodku pierwszym, do prędkości fali w ośrodku drugim. Kąty padania i załamania leżą w tej samej płaszczyźnie.

Całkowite wewnętrzne odbicie i kąt graniczny

Zjawisko całkowitego odbicia zachodzi gdy:

1. Światło musi być skierowane od ośrodka gęstszego do rzadszego (z wyższego współczynnik załamania do mniejszego)

2. Kąt padania α musi być większy niż kąt graniczny światła

Światło nie przechodzi do drugiego ośrodka tylko ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu

Na mocy prawa załamania:

dla ,wartość kąta granicznego, α_gr:

Kąt graniczny – to taki kąt padania przy którym kąt załamania ma wartość 90⁰

Przejście światła przez pryzmat

Bardzo wąska wiązka światła białego pada na pryzmat i okazuje się, że wiązka padająca na ekran nie jest już biała ani wąska, lecz szeroka i niejednolita (w każdym miejscu ma inny kolor). Rozłożenie światła na jego barwy składowe nazywamy rozszczepieniem, a obraz utworzony na ekranie widmem. Rozszczepienie światła spowodowane jest różną prędkością rozchodzenia się promieni świetlnych o różnych barwach. Różna prędkość rozchodzenia się światła owocuje oczywiście różnym współczynnikiem załamania światła i różnym kątem załamania. W przypadku przejścia światła białego przez pryzmat: zachodzi wtedy nie tylko ogólne odchylenie całego promienia od jego pierwotnego kierunku, ale również jego rozszczepienie na wszystkie barwy widma

Polaryzacja światła

Polaryzacja światła

Światło to fala elektromagnetyczna, która polega na rozchodzeniu się zmian pola elektrycznego i magnetycznego. Wektory tych pól są prostopadłe do siebie i do kierunku rozchodzenia się. Jest to więc fala poprzeczna. Jeżeli drgania pola elektrycznego są w jednym kierunku to taką falę nazywamy spolaryzowaną liniowo (światło może być jeszcze spolaryzowane kołowo lub eliptycznie), jeśli drgania są w różnych kierunkach to niespolaryzowaną. Urządzenia służące do polaryzacji światła nazywamy polaryzatorami.

Światło naturalne, tj. pochodzące z naturalnych źródeł jak słońce, żarówka czy płomień jest niespolaryzowane. Strumień światła składa się z wielu małych paczek falowych fotonów, z których każdy może być spolaryzowany inaczej.

Przy przechodzeniu światła przez powierzchnię graniczną między dwoma ośrodkami część ulega odbiciu. Światło odbite jest spolaryzowane jeżeli wiązka pada na powierzchnię graniczną pod określonym kątem.