Преломление света. Волновая оптика ::Класс!ная физика
Преломление света
– это изменение направления распространения света при прохождении через границу раздела двух сред.
Законы преломления света
Законы преломления света доказываются с помощью принципа Гюйгенса, рассматривая падающий на границу раздела двух сред свет, как плоскую волну:
1. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред есть величина постоянная
где n – это относительный показатель преломления (иначе показатель преломления второй среды относительно первой)
2. Луч падающий и луч преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к поверхности раздела двух сред, восстановленным в точке падения луча.
Показатель преломления
Физический смысл относительного показателя преломления (иначе показателя преломления второй среды относительно первой):
он показывает во сколько раз скорость света в той среде, из которой луч выходит, больше скорости света в той среде, в которую он входит.
Кроме того, каждая среда, через которую проходит луч света, характеризуется абсолютным показателем преломления:
Абсолютный показатель преломления — это показатель преломления среды относительно вакуума.
Он равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.
Среда с меньшим абсолютным показателем преломления называется оптически менее плотной средой.
Помни!
Для вакуума (воздуха) абсолютный показатель преломления среды = 1.
Таким образом, вакуум обладает наименьшей оптической плотностью.
Ход лучей света в плоскопараллельной пластине
Луч света, проходя через пластину, смещается параллельно своему первоначальному направлению.
При рассматривании предметов через плоскопараллельную пластину они будут казаться смещенными.
Ход лучей света через трехгранную призму
Проходя через трехгранную призму, луч света отклоняется к основанию.
Угол отклонения луча от первоначального направления зависит от преломляющего угла призмы, показателя преломления материала призмы и угла падения:
Другие страницы по теме «Волновая оптика»:
Природа света.
Измерение скорости света
Отражение света
Преломление света
Полное внутреннее отражение
Дисперсия света
Интерференция света
Дифракция света
Поляризация света
В УЧЕНОМ МИРЕ
На одной из своих лекций Давид Гильберт сказал:
– Каждый человек имеет некоторый определенный горизонт. Когда он сужается и становится бесконечно малым, он превращается в точку.
Тогда человек говорит: «Это моя точка зрения».
___
Один слишком навязчивый аспирант довел своего руководителя до того, что тот сказал ему: «Идите и разработайте построение правильного многоугольника с 655 537 сторонами». Аспирант удалился, чтобы вернуться через 20 лет с соответствующим построением (хранится в архивах в Геттингене).
Великий физик Гиббс был очень замкнутым человеком и обычно молчал на заседаниях ученого совета университета, в котором он преподавал. Но на одном из заседаний, когда решался вопрос о том, чему уделять в новых учебных программах больше места – математике или иностранным языкам, он не выдержал и произнес речь: «Математика – это язык!» – сказал он.
Коэффициент преломления | это… Что такое Коэффициент преломления?
ТолкованиеПеревод
- Коэффициент преломления
Показа́тель преломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде . Также о показателе преломления иногда говорят для любых других волн, например, звуковых, хотя в таких случаях, как последний, определение, конечно, приходится как-то модифицировать.
Показатель преломления зависит от свойств вещества и длины волны излучения, для некоторых веществ показатель преломления достаточно сильно меняется при изменении частоты электромагнитных волн от низких частот до оптических и далее, а также может еще более резко меняться в определенных областях частотной шкалы. По умолчанию обычно имеется в виду оптический диапазон или диапазон, определяемый контекстом.
Существуют оптически анизотропные вещества, в которых показатель преломления зависит от направления и поляризации света. Такие вещества достаточно распространены, в частности, это все кристаллы с достаточно низкой симметрией кристаллической решетки, а также вещества, подвергнутые механической деформации.
Показатель преломления можно выразить как корень из произведения магнитной и диэлектрических проницаемостей среды
(надо при этом учитывать, что значения и для интересующего диапазона частот — например, оптического, могут очень сильно отличаться от статического значения этих величин).
Для измерения коэффициента преломления используют ручные и автоматические рефрактометры. При использовании рефрактометра для определения концентрации сахара в водном растворе прибор называют Сахариметр.
Отношение синуса угла падения (α) луча к синусу угла преломления (γ) при переходе луча из среды A в среду B называется относительным показателем преломления для этой пары сред.
Величина n есть относительный показатель преломления среды В по отношению к среде А, а n’ = 1/n есть относительный показатель преломления среды А по отношению к среде В.
Эта величина при прочих равных условиях больше единицы при переходе луча из среды более плотной в среду менее плотную, и меньше единицы при переходе луча из среды менее плотной в среду более плотную (например, из газа или из вакуума в жидкость или твердое тело). Есть исключения из этого правила, и потому принято называть среду оптически более или менее плотной, чем другая (не путать с оптической плотностью как мерой непрозрачности среды).
Луч, падающий из безвоздушного пространства на поверхность какой-нибудь среды В, преломляется сильнее, чем при падении на нее из другой среды А; показатель преломления луча, падающего на среду из безвоздушного пространства, называется его абсолютным показателем преломления или просто показателем преломления данной среды, это и есть показатель преломления, определение которого дано в начале статьи.
Показатели преломления различных сред Среда Показатель Воздух (при обычных условиях) 1,0002926 Вода 1,332986 Глицерин 1,4729 Бензол 1,500 Органическое стекло 1,51 Фианит (CZ) 2,15–2,18 Кремний 4,010 Алмаз 2,419 Кварц 1,544 Киноварь 3,02 Топаз 1,63 Лёд 1,31 Масло оливковое 1,46 Сахар 1,56 Спирт этиловый 1,36 Слюда 1,56–1,60 См.
также- Преломление
- Закон Снелла
- Метаматериалы
- Метрический тензор
Ссылки
- Отрицательный показатель преломления
- RefractiveIndex.INFO база данных показателей преломления
При написании этой статьи использовался материал из Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890—1907).
такжеWikimedia Foundation. 2010.
Игры ⚽ Нужно сделать НИР?
- Коэффициент покрытия
- Коэффициент рождаемости
Полезное
Формула показателя преломления — объяснение, формула, закон Снеллиуса и часто задаваемые вопросы
Показатель преломления среды — это измерение того, как свет изгибается при прохождении через среду в другую среду. Показатель преломления можно определить как отношение скорости света в среде к скорости света в вакууме. Здесь вы узнаете о различных типах формул угла преломления и способах расчета показателя преломления.
Здесь мы также определим закон Снелла
Формула преломления
Как мы знаем, показатель преломления показывает, как свет проходит через среду. Таким образом, при переходе света из вакуума в среду образуются два угла, т. е. угол падения (i) и угол преломления (r), а формула для показателя преломления имеет вид:
n = \[\frac {sin i}{sin r}\]
(изображение будет загружено в ближайшее время)
Существует два типа формулы показателя преломления:
Абсолютный показатель преломления
Абсолютный показатель преломления — это измерение скорость в любой среде по сравнению со скоростью света в вакууме. Итак, формула абсолютного показателя преломления:
n = \[\frac{c}{v}\]
Где
n представляет показатель преломления,
c представляет скорость света в вакууме, которая составляет 3 X 10⁸ м/с.
А v представляет собой скорость света в любой среде или любом другом веществе.
(Изображение будет загружено в ближайшее время)
(Изображение будет загружено в ближайшее время)
Относительный показатель преломления
Относительный показатель преломления — это измерение скорости света при переходе из одной среды в другую. При переходе света из среды с показателем преломления (n1) в другую среду с показателем преломления (n2) мы можем вычислить показатель преломления 1n2 двумя способами:
Таким образом, формула относительного показателя преломления:
\[_{1}n_{2}\] = \[\frac{C_{1}}{C_{2}}\]
Где
₁n₂ представляет относительный показатель преломления,
c₁ представляет скорость света в среде 1,
c₂ представляет скорость света в среде 2.
ИЛИ
\[_{1}n_{2}\] = \[\ frac{n_{2}}{n_{1}}\]
Где
₁n₂ обозначает относительный показатель преломления,
n₂ обозначает показатель преломления среды 2,
А n₁ представляет показатель преломления среды 1.
Закон преломления Снеллиуса
Это еще одна формула для показателя преломления, которая была дана Виллебрордом Снеллом и известна как закон Снеллиуса. Теперь, как определить закон Снелла.
Закон преломления Снеллиуса гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления постоянно для данного цвета света. И обозначается:
\[\frac{sin i}{sin r}\] = \[\mu\]
Некоторые числовые вопросы по показателю преломления для практики студентов.
Здесь наши определенные числовые вопросы могут помочь студентам попрактиковаться в числовых вопросах, которые могут появиться на экзаменах. Это сделает студентов более уверенными при попытке задать вопросы во время экзамена.
Вопрос 1:
Вычислите угол падения, если луч преломляется под углом 14 градусов и показатель преломления среды равен 1,2.
Решение 1:
Согласно вопросу угол преломления луча равен 14 градусам, а показатель преломления сред равен 1,2, следовательно, по формуле Снелла отношение sin I к sin r будет равно 1,2.
\[\frac{sin i}{sin r}\] = константа ( \[\mu\] )
\[\frac{sin i}{sin 14}\] = 1,2
\[\frac {sin i}{0,24}\] = 1,2
Sin i = 1,2 * 0,24 = 0,288
i = sin⁻¹0,288 = 16,7 градуса.
Вопрос 2:
Рассчитайте показатель преломления среды, если угол падения равен 25 градусам, а угол преломления равен 32 градусам.
Решение 2:
В соответствии с вопросом угол падения равен 25 градусам, а угол преломления равен 32 градусам. Следовательно, при применении закона Снеллиуса отношение синуса угла падения к греху угла преломления равно константе (показателю преломления). Таким образом, отношение sin 25 к sin 32 даст значение показателя преломления.
\[\frac{sin i}{sin r}\] = константа ( \[\mu\] )
\[\frac{sin25}{sin32}\] = \[\frac{0,4226}{0,5299}\] = 0,7975 = 0,8
Вопрос 3:
Рассчитайте показатель преломления среды, когда угол падения луча света равен 30 градусам, а угол преломления равен 50 градусам.
Решение 3:
В соответствии с вопросом, угол падения 30 градусов и угол преломления 50 градусов. Таким образом, показатель преломления среды представляет собой отношение sin 30 к sin 50.
\[\frac{sin i}{sin r}\] = константа ( \[\mu\] )
\[\frac{sin30}{sin50}\] = \[\frac{0,5}{0,766}\] = 0,6527
Заключение
Здесь мы подробно изучили показатель преломления и способы его расчета. Короче говоря, это измерение скорости света при его прохождении через одну среду в другую и обозначается как n = c/v.
Относительный показатель преломления: определение, формула, примеры решений
0
Сохранить
Скачать публикацию в формате PDF
Есть две формы показателя преломления: относительный показатель преломления и абсолютный показатель преломления. Давайте подробно поговорим об относительном показателе преломления в этой статье по физике.Относительный показатель преломления
Скорость света при изменении среды называется относительным показателем преломления. Скорость, с которой скорость света изменяется при выходе и входе в среду. Относительный показатель преломления – это изменение показателя преломления. Показатель преломления любой среды с другой средой, не являющейся вакуумом, называется относительным показателем преломления.
Узнайте больше об отражении света.
Формула относительного показателя преломления
Относительный показатель преломления — это показатель преломления одного твердого объекта по сравнению с другим. Если исходной средой не является вакуум, приведенные скорости света в различных средах также могут дать относительный показатель преломления:
\(\eta=\frac{v_1}{v_2}\)
Где \(\eta\ ) = показатель преломления скорости света в среде 2 со скоростью или скоростью света в среде 1.
Абсолютный показатель преломления
Наблюдается или считается, что показатель преломления материальной среды представляет собой отношение скорости или скорости света в вакууме (с) к скорости или скорости света в данной материальной среде (v). Маленькая буква «n» представляет собой или обозначает показатель преломления или показатель преломления материала и определяется по следующей формуле:
\(n_{v}= \frac{c}{v}\)
Где c обозначает скорость или скорость света в вакууме, а v обозначает скорость или скорость света в указанной среде.
Узнайте больше об отражении и преломлении света.
Разница между относительным и абсолютным показателем преломления
В следующей таблице показана разница между относительным и абсолютным показателем преломления.
| Серийный номер | Относительный показатель преломления | Абсолютный показатель преломления |
1. | Когда свет переходит из одной среды в другую, показатель преломления называется относительным показателем преломления. | Когда свет переходит из вакуума в другую среду, показатель преломления называется абсолютным показателем преломления. |
| 2. | \(\eta=\frac{v_1}{v_2}\) | \(n_{v}= \frac{c}{v}\) |
Вопрос 1: Учитывая угол преломления 15° и угол падения 32°, какова постоянная величина?
Решение: Как мы все знаем,
\(\frac{\sin(i)}{\sin(r)}=константа\)
При условии sin i= 32° и sin r= 15°,
Мы получаем это, помещая соответствующие значения предоставленных углов из таблицы журнала.
В результате \(\frac{\sin (32)}{\sin (15)}\) = 0,84.
В результате константа для приведенных выше значений равна 0,84.
Вопрос 2: Учитывая угол падения 45° и угол преломления 30°, какова постоянная величина?
Решение: Как мы все знаем,
\(\frac{\sin(i)}{\sin(r)}=константа\)
При условии sin i = 45° и sin r = 30°,
Мы получаем это, помещая соответствующие значения предоставленных углов из таблицы журнала.
В результате \(\frac{\sin(45)}{\sin(30)}\)= 1,44
В результате значение константы определено равным 1,44.
Все дело было в относительном показателе преломления. Приложение Testbook сделало изучение физики легким и приятным. Это программное обеспечение предлагает широкий спектр серий пробных экзаменов в дополнение к текстовым ресурсам, которые были профессионально подготовлены. Телефоны Android — единственные, на которых можно использовать это приложение. Получите приложение Testbook прямо сейчас.
Часто задаваемые вопросы об относительном показателе преломления
В.1 Что такое формула относительного показателя преломления?
Ответ 1 Формула относительного показателя преломления\(\eta=\frac{v_1}{v_2}\)
Q.2 Что такое относительный показатель преломления?
Ответ 2 Скорость света при изменении среды называется относительным показателем преломления.