Презентация к уроку Законы отражения и преломления света

Законы отражения и преломления света

История

Преломление лучей света на резкой границе двух прозрачных сред наблюдали и изучали еще древние греки, однако верную его формулировку впервые да л Виллеброрд Снелл ван Ройен (1580–1626) в 1621 г.

Независимо от Снеллиуса этот закон был выведен Рене Декартом (1596–1650) и представлен в 1637 году в его трактате «Диоптрика».

Интересно отметить, что Декарт также объяснил с научной точки зрения явление радуги.

Виллеброрд Снелл

Рене Декар

Принцип Гюйгенса

Основной столб волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности, световых и звучит так:

Каждая точка , до которой доходит световое возбуждение, является ,  в свою очередь,  центром вторичных волн ;  поверхность, огибающая в некоторый момент времени эти вторичные волны, указывает положение к этому моменту  фронта действительно распространяющейся волны.

Христиа́н  Гю́йгенс  ван Зёйлихем

Другими словами, принцип Гюйгенса-Френеля описывает, как волна распространяется через среду. Он гласит, что каждая точка, достигнутая волной, может рассматриваться как источник новой сферической волны с частотой, равной частоте падающей волны.

Принцип Гюйгенса  — Френеля позволяет наглядно и геометрически объяснить такие явления, как отражение

Закон отражения

• отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения
• угол падения  α  равен углу отражения  γ

Закон преломления

• луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости
• отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред.

Ход луча через треугольную призму

Призма  — оптический элемент из прозрачного материала (например, оптического стекла) в форме геометрического тела — призмы, имеющий плоские полированные грани, через которые входит и выходит свет. Свет в призме преломляется. Важнейшей характеристикой призмы является показатель преломления материала, из которого она изготовлена.

Дисперсия света

Лучи различного цвета (различной частоты или длины волны) отклоняются призмой

по-разному.

В случае нормальной дисперсии (показатель преломления материала тем выше, чем больше частота светового излучения) призма наиболее сильно отклоняет фиолетовые лучи; наименее — красные

Прохождение белого света через призму: вследствие различия значений показателя преломления стекла для разных длин волн пучок разлагается на монохроматические составляющие — на экране возникает спектр

Имен­но дисперсией света , то есть зависимостью показателя преломления от частоты волны, объясняется прекрасное явление природы – ра­ду­га 

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет преломляется и отражается капельками воды, дождя или тумана, парящими в атмосфере.

Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов, в результате белый цвет разлагается в спектр, то есть происходит дисперсия, наблюдатель, который стоит спиной к источнику света, видит разноцветное свечение, которое исходит из пространства по концентрическим дугам.

Также дисперсией объясняется и замечательная игра цвета на гранях драгоценных камней.  

Спасибо за внимание!!!