 | Pobierz cały dokument blok.2a.biofizyka.biofizyka.opracowania.doc Rozmiar 517 KB |
PRAWA DOTYCZĄCE BIEGU PROMIENI ŚWIETLNYCH
ODBICIE ŚWIATŁA
Zjawisko odbicia zachodzi, gdy wiązka światła pada na powierzchnię odbijającą. Odbicie (regularne, czyli zwierciadlane) polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fali świetlnej na granicy środowisk bez jej przejścia do drugiego środowiska.
Prawo odbicia mówi, że kąt odbicia równy jest kątowi padania i oba te kąty leżą w jednej płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni odbijającej w miejscu padania fali.
Fala odbita niesie zazwyczaj tylko część energii fali padającej. Stosunek energii fali odbitej do padającej nazywamy współczynnikiem odbicia fali świetlnej r:
gdzie I0 oznacza natężenie fali padającej, a Ir — natężenie fali odbitej.
Współczynnik ten może być wyrażany również w procentach.
Jeżeli I0 jest równe Ir, zachodzi tak zwane całkowite odbicie. Powierzchnię odbijającą w ten sposób nazywamy doskonałym zwierciadłem.
ZAŁAMANIE ŚWIATŁA
Załamanie promienia świetlnego zachodzi, gdy światło pada na granicę dwóch przezroczystych ośrodków, z których każdy ma inną przepuszczalność (tzn. fale świetlne mają w nim inną prędkość).
Promień padający pod kątem α do tzw. normalnej padania (umowna linia prostopadła do powierzchni, na którą pada światło) po przejściu granicy ośrodków zmienia kierunek i biegnie pod kątem β.
Kąt β wzrasta ze wzrostem kąta α, kąty te jednak nie są do siebie proporcjonalne. Wprost proporcjonalne są do siebie sinusy kątów α i β.
Iloraz sinusów tych dwóch kątów jest stały dla każdego układu dwóch środowisk. Jest on nazywany względnym współczynnikiem załamania światła n środowiska drugiego względem pierwszego (n1→2).
Wykazane zostało, że wartość współczynnika n jest zarazem ilorazem prędkości światła w ośrodku pierwszym do prędkości światła w ośrodku drugim. Jest to prawo załamania światła:
Z powyższego zapisu wynika, że:
gdy n > 1, to prędkość światła w ośrodku pierwszym jest większa od prędkości światła w ośrodku drugim, czyli ośrodek drugi jest optycznie gęstszy (np. przejście z powietrza do wody). W tym przypadku kąt α jest większy od kąta β. Światło załamuje się do normalnej padania.
gdy n < 1, to prędkość światła w ośrodku pierwszym jest mniejsza od prędkości światła w ośrodku drugim, czyli ośrodek drugi jest optycznie rzadszy (np. przejście ze szkła do powietrza). W tym przypadku kąt α jest mniejszy od kąta β. Światło załamuje się od normalnej padania.
 | Pobierz cały dokument blok.2a.biofizyka.biofizyka.opracowania.doc rozmiar 517 KB |