к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Преломление света

Преломление света - изменение направления распространения световой волны (светового луча) при прохождении через границу раздела двух различных прозрачных сред. На плоской границе раздела двух однородных изотропных сред с абс. преломления показателями4011-259.jpgи4011-260.jpgП. с. определяется след. законами: падающий, отражённый и преломлённый лучи и нормаль к границе раздела в точке падения лежат в одной плоскости (плоскости падения); углы падения4011-261.jpgи преломления4011-262.jpg(рис. 1), образованные соответствующими лучами с нормалью, и показатели преломления сред 4011-263.jpg и4011-264.jpgсвязаны для монохроматич. света Снелля законом преломления 4011-267.jpg


Рис. 1. Преломление света на границе раздела двух сред с n1 и 4011-265.jpgстрелками показано расположение компонент электрического вектора в плоскости падения, кружками с точкой - перпендикулярно плоскости падения.

4011-266.jpg

Обычно преломление света сопровождается отражением света от той же границы. Для непоглощающих (прозрачных) сред полная энергия светового потока преломлённой волны равна разности энергий потоков падающей и отражённой волн (закон сохранения энергии). Отношение интенсивностей светового потока преломлённой волны к падающей - коэф. пропускания границы раздела сред4011-268.jpg- зависит от поляризации света падающей волны, угла падения4011-269.jpg и показателей преломления 4011-270.jpgи4011-271.jpgСтрогое определение интенсивности преломлённой (и отражённой) волны может быть получено из решения ур-ний Максвелла с соответствующими граничными условиями для элект-рич. и магн. векторов световой волны и выражается Френеля формулами. Если электрич. вектор падающей и преломлённой волн разложить на две компоненты4011-272.jpg (лежащую в плоскости падения) и4011-273.jpg(перпендикулярную к ней), ф-лы Френеля для коэф. пропускания соответствующих компонент имеют вид

4011-274.jpg


Зависимость величин4011-275.jpg и4011-276.jpgот4011-277.jpgприведена на рис. 2. Из выражений ( * ) и рис. 2 следует, что для всех углов падения 4011-278.jpg кроме частного случая нормального падения 4011-279.jpg, когда

4011-280.jpg

Это означает, что для всех4011-281.jpg (кроме 4011-282.jpg= 0) происходит поляризация преломлённого света. Если на границу раздела падает естественный (не поляризованный) свет, для к-рого 4011-283.jpg то в преломлённой волне 4011-284.jpg т. е. свет будет частично поляризованным. Наиб. значит. поляризация преломлённой волны происходит при падении под углом Брюстера 4011-292.jpg=4011-293.jpg когда 4011-294.jpg (рис. 2). При этом 4011-295.jpg< 1, а 4011-296.jpg= 1, т. е. преломление поляризов. света с 4011-297.jpg не сопровождается отражением.

Рис. 2. Зависимость коэффициентов пропускания4011-285.jpg и 4011-286.jpg для волн различной поляризации от угла падения 4011-287.jpg при преломлении на границе воздух (4011-288.jpg =1) - стекло (с показателем преломления4011-289.jpg= 1,52); 4011-290.jpg - для падающего неполяризованного света.

4011-291.jpg

Если свет падает из среды оптически менее плотной в более плотную (4011-298.jpg), то4011-299.jpgи преломлённый луч существует при всех значениях угла 4011-300.jpg от О до 4011-301.jpg Если свет падает из среды оптически более плотной в менее плотную 4011-302.jpgто4011-303.jpgи преломлённая волна существует лишь в пределах угла падения от4011-304.jpg= 0 до 4011-305.jpg= arcsin4011-306.jpg. При углах падения4011-307.jpg> arcsin4011-308.jpgП. с. не происходит, существует только отраженная волна - явление полного внутреннего отражения.

В оптически анизотропных средах в общем случае образуются две преломлённые световые волны с взаимно перпендикулярной поляризацией (см. Кристаллооптика).

Формально законы П. с. для прозрачных сред могут быть распространены и на поглощающие среды, если рассматривать показатель преломления для таких сред как комплексную величину 4011-309.jpg где к - показатель поглощения. В случае металлов, обладающих сильным поглощением (и большим коэф. отражения), идущая внутрь металла волна поглощается в тонком приповерхностном слое и понятие проломленной волны теряет смысл (см. Металлооптика).

Поскольку показатель преломления сред зависит от длины волны света l (см. Дисперсия света ),то в случае падения на границу раздела прозрачных сред немоно-хроматич. света преломлённные лучи разл. длин волн идут по разл. направлениям4011-310.jpgчто используется в дисперсионных призмах.

На преломлении света на выпуклых, вогнутых и плоских поверхностях прозрачных сред основано действие линз, служащих для получения изображений оптических, дисперсионных призм и др. оптич. элементов.

Если показатель преломления изменяется непрерывно (напр., в атмосфере с высотой), то при распространении светового луча в такой среде также происходит непрерывное изменение направления распространения - луч искривляется в сторону большего значения показателя преломления (см. Рефракция света в атмосфере), но при этом отражения света не происходит.

Под действием излучения большой интенсивности, создаваемого мощными лазерами, среда становится нелинейной. Индуцированные в молекулах среды под действием сильного электрич. поля световой волны диполи вследствие ангармоничности колебаний электронов молекул излучают в среде вторичные волны не только на частоте4011-311.jpgпадающего излучения, но также волны с удвоенной частотой - гармоники - 24011-312.jpg (и более высокие гармоники 34011-313.jpg, ...). С молекулярной точки зрения интерференция этих вторичных волн приводит к образованию в среде результирующих преломлённых волн с частотой4011-314.jpg(как в линейной оптике) (см. Гюйгенса - Френеля принцип), а также с частотой 4011-315.jpg, к-рым соответствуют макроскопич. показатели преломления 4011-316.jpg и 4011-317.jpg Вследствие дисперсии среды 4011-318.jpg и, следовательно, в среде образуются две преломлённые волны с частотами4011-319.jpgи4011-320.jpgраспространяющиеся по разл. направлениям. При этом интенсивность преломлённой волны на частоте4011-321.jpgзначительно меньше интенсивности на частоте 4011-322.jpg(подробнее см. в ст. Нелинейная оптика).

Литература по преломлению света

  1. Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976;

В. И. Малышев

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 22.09.2020 - 04:08: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
22.09.2020 - 04:06: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
22.09.2020 - 04:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
22.09.2020 - 03:53: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
22.09.2020 - 03:52: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
21.09.2020 - 10:36: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
21.09.2020 - 06:32: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Амары Ельской - Карим_Хайдаров.
21.09.2020 - 06:05: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
20.09.2020 - 06:03: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
19.09.2020 - 06:44: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
19.09.2020 - 06:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
19.09.2020 - 05:44: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution