ОУД 09. Физика 951 группа 15.04.2020

Практическое занятие: «Отражение и преломление света»

Цель: применение законов отражения и преломления света при решении задач.

Краткая теория

Закон прямолинейного распространения света: в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Угол отражения β равен углу падения α.

Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла преломления к синусу угла падения α есть величина, постоянная для двух данных сред: =

Постоянную величину n₂₁  называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.

Абсолютный показатель преломления – величина, равная отношению скорости распространения электромагнитной волны в вакууме к скорости распространения в данной среде: n = , где с=3*10⁸ м/с.

Таблица 1 - Абсолютный показатель преломления для некоторых веществ

При некотором угле α, стремящемся к α_пр (α_пр называется предельным углом), угол преломления стремится к , а интенсивность преломленного луча практически равна нулю. При α_пр происходит полное отражение.

Явление полного отражения имеет место только при падении света из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.

Таблица 2 - Таблица значений основных тригонометрических функций

Решение задач

1. α=60° и γ=30º. Определить показатель преломления вещества n.

Дано: α=60° и γ=30º

Найти: n

Решение:

Согласно закону преломления света, показатель преломления двух сред n определяется отношением: n = sinα / sinγ.

где ∠α — угол падения, ∠γ — угол преломления.

Углом падения ∠α называется угол между падающим лучом и перпендикуляром, проведенным в точку падения луч.

∠α = 90° - 60°= 30°.

n = sin30° / sin30° = 1.

Ответ: n = 1.

1. Найти скорость распространения света в стекле, имеющем показатель преломления 1,65.

Дано: n = 1,65 с = 3*10⁸ м/с. (скорость света стандартное значение)

Найти: v

Решение:

n =

ответ:

1. Чему равен угол падения, если он вместе с углом отражения составляет 70º?

Решение: угол падения равен углу отражения, если они в сумме дают 70⁰, то они будут равны

Ответ:

Решить самостоятельно:

1. α=45° и γ=30º. Определить показатель преломления вещества n.

2. α=90° и γ=60º. Определить показатель преломления вещества n.

3. α=135° и γ=60º. Определить показатель преломления вещества n.

4. α=90° и γ=45º. Определить показатель преломления вещества n.

5. Найти скорость распространения света в воде, лед, скипидар. (значение n по таблице выбрать 1)