Jednostavni eksperimenti modeliranja loma svjetlosti u atmosferi. Refrakcija svetlosti (ocena 7) - Hipermarket znanja Eksperimenti sa refrakcijom svetlosti

1. Izvodimo eksperimente na refrakciji svjetlosti

Izvedimo takav eksperiment. Usmjerimo uski snop svjetlosti na površinu vode u širokoj posudi pod kutom prema površini. Primijetit ćemo da se na mjestima upada zrake ne samo odbijaju od površine vode, već i djelomično prelaze u vodu, mijenjajući smjer (slika 3.33).

• Promjena smjera širenja svjetlosti u slučaju njenog prolaska kroz sučelje između dva medija naziva se refrakcija svjetlosti.

Prvi spomen loma svjetlosti može se naći u djelima starogrčkog filozofa Aristotela, koji se pitao: zašto se čini da je štap u vodi slomljen? A u jednoj od starogrčkih rasprava opisano je sljedeće iskustvo: „Morate stajati tako da ravni prsten postavljen na dno posude bude skriven iza njegova ruba. Zatim, bez promjene položaja očiju, ulijte vodu u posudu.

Pirinač. 3.33 Shema eksperimenta za demonstraciju loma svjetlosti. Prolazeći iz zraka u vodu, snop svjetlosti mijenja svoj smjer, pomičući se na okomicu podignutu na mjestu pada zraka

2. Postoje takve veze između upadnog kuta i ugla loma:

a) u slučaju povećanja upadnog ugla, povećava se i kut loma;

b) ako snop svjetlosti prelazi iz medija s manjom optičkom gustoćom u medij s većom optičkom gustoćom, tada će kut loma biti manji od upadnog kuta;

c) ako snop svjetlosti prelazi iz medija s većom optičkom gustoćom u medij s manjom optičkom gustoćom, tada će kut loma biti veći od upadnog kuta.

(Treba napomenuti da ćete se u srednjoj školi, nakon polaganja tečaja trigonometrije, bolje upoznati s lomom svjetlosti i naučiti o tome na nivou zakona.)

4. Objašnjenje nekih optičkih pojava refrakcijom svjetlosti

Kad mi, stojeći na obali rezervoara, pokušamo okom odrediti njegovu dubinu, uvijek se čini manje nego što zaista jest. Ovaj fenomen objašnjava se lomom svjetlosti (slika 3.37).

Pirinač. 3. 39. Optički uređaji čiji se rad zasniva na fenomenu loma svjetlosti

• Test pitanja

1. Koju pojavu primjećujemo kada svjetlost prolazi kroz sučelje između dva medija?

LI Mandelstam proučavao je širenje elektromagnetskih valova, prvenstveno vidljive svjetlosti. Otkrio je brojne efekte, neki od njih sada nose njegovo ime (Ramanovo rasipanje svjetlosti, Mandelstam-Brillouin efekt itd.).

Opcija 1. Oprema: uređaj za proučavanje zakona geometrijske optike, ispravljač VS-24 ili VS 4-12, ravno ogledalo izrađeno od dijelova uređaja.

Prilikom pripreme uređaja za geometrijsku optiku, podešava se osvjetljenje ekrana. Da biste to učinili, kuglasti zglob se olabavi, a iluminator se rotira ili pomiče sve dok srednja traka svjetlosti ne prođe kroz cijeli ekran (po svom promjeru). U ovom položaju, osvjetljivač je fiksiran. Ako je u ovom slučaju svjetlosna traka mutna, a ne oštra, tada otpuštanjem vijka koji pričvršćuje električni uložak u iluminatoru rotirajte, spuštajte ili podižite električni uložak dok se na ekranu ne dobije čista svjetlosna traka. Ako bočne trake svjetlosti ne dosežu rubove ekrana, tada treba promijeniti nagib osvjetljivača. Nakon podešavanja svi vijci su dobro pričvršćeni.

Instalacija je sastavljena prema slici 278. Pomoću stezaljke postavlja se ravno ogledalo iz niza optičkih dijelova tako da se njegova reflektirajuća površina podudara s vodoravnom osi. Ostala je samo jedna srednja greda. Upadni kut se mijenja od 0 do 90 °, bilježi se refleksni kut, ti se kutovi uspoređuju i dolazi se do zaključka.

Eksperiment se ponavlja pokazujući svojstva reverzibilnosti svjetlosnih snopova za koje se iluminator prenosi s jednog dijela diska na drugi. (Kada demonstrirate eksperimente u geometrijskoj optici, sobu treba zatamniti.)

Pirinač. 278 Sl. 280

Eksperiment 2. Refrakcija svjetlosti

Opcija 1. Oprema:

Prozirni polucilindar postavljen je na ekran sa matiranom stranom prema ekranu i ravnim rezom prema gore, tako da se podudara s vodoravnom osi. Sredina polucilindra poravnana je sa središtem ekrana pomoću oznaka na mat površini polucilindra (slika 280).

Prilikom pokazivanja iskustva koristite srednje svjetlo. Snop je usmjeren na središte polucilindra okomito na ravninu (snop prolazi bez promjene smjera). Padajući snop odbijen je od okomice i uočeno je da lomljeni zrak izlazi iz polucilindra pod različitim kutom. Uspoređuju se kutovi incidencije i refrakcije te se izvodi zaključak.

Eksperiment se ponavlja pod različitim uglom upadanja. (Tokom eksperimenta treba obratiti pažnju na bifurkaciju svjetlosnog snopa na granici između dva medija.)

Iskustvo 3. Fenomen potpune refleksije svjetlosti

Opcija 1. Oprema: uređaj za proučavanje zakona geometrijske optike, ispravljač VS-24 ili VS 4-12, polucilindar iz skupa optičkih dijelova.

Pazeći na omjer upadnih kutova i loma u prethodnom pokusu (slika 280), položaj polucilindra se mijenja. Njegova konveksna strana postavljena je na iluminator (ravni rez se podudara s vodoravnom osi). Upadni kutovi se mijenjaju u usporedbi s kutovima loma i dolazi se do zaključka.

Omjer upadnih kutova i loma uspoređuje se ovisno o omjeru optičke gustoće medija (rezultati ovog i prethodnih eksperimenata). Donesite zaključak.

Uvjerite se da s povećanjem upadnog kuta svjetlina reflektiranog snopa raste, a svjetlost lomljenog smanjuje. Upadni kut se povećava sve dok lomljeni zrak ne nestane. S daljnjim povećanjem upadnog kuta, promatrat će se samo reflektirani snop. Uočava se fenomen potpune refleksije svjetlosti.

Pitanje. Koji je granični kut potpune refleksije? (Dajte svoj odgovor jednom značajnom cifrom.)

Opcija 2. Oprema: projektorski aparat, akvarij.

Instalacija je sastavljena prema slici 281. Sloj vode debljine 7-8 cm izlije se u staklenu kadu (akvarij) i oboji koncentratom crnogorice. Horizontalni otvor postavljen je ispred kondenzatora projektorskog aparata, a ravno zrcalo postavljeno je na cijev objektiva. Usmjerite snop svjetlosti na bočnu stijenku staklene kade. Uočava se lom svjetlosnog snopa u vodi, potpuni odraz od vodene površine i lom na izlazu zraka iz kupke. Promjenom upadnog kuta moguće je promatrati višestruki potpuni odraz svjetlosnog snopa od površine vode i dna kade.

U prethodnim lekcijama govorili smo o ravnim ogledalima i raspravljali o zakonima refleksije svjetlosti. U ovoj lekciji, čija je tema "Refrakcija svjetlosti", razmotrit ćemo još jedan efekat koji se primjećuje kada svjetlost pogodi interfejs između dva medija.

Refrakcija se često nalazi u Svakodnevni život i mi ga doživljavamo kao svakodnevnu pojavu, na primjer, žlicu koja se nalazi u čaši čaja i izgleda slomljena na granici zrak-voda (vidi sliku 8). Refrakcija i refleksija svjetlosti u kapljicama vode stvaraju dugu, a višestruko lomljenje u malim prozirnim elementima strukture (snježne pahulje, papirna vlakna, mjehurići) objašnjava svojstvo mat, ne-zrcalnih reflektirajućih površina (bijeli snijeg, papir, bijela Pjena).

Snop svjetlosti može se saviti zbog loma. Ako bacite puno šećera u veliku posudu s vodom, bez miješanja, a nakon nekoliko minuta zasvijetlite laserski pokazivač sa strane, vidjet ćete savijanje zraka (vidi sliku 9). To je zbog činjenice da je otapanje šećera u vodi neravnomjerno i da se stvara mnogo slojeva s različitim indeksima loma, pa se na rubu svakog sloja zraka lagano lomi.

Pirinač. 8. Zakrivljenost žlice kao posljedica loma svjetlosti ()

Pirinač. 9. Savijanje grede u posudi sa vodom i šećerom

Izvedimo eksperiment koji zahtijeva laserski pokazivač, posudu s tekućinom i ekran u obliku lista papira. Snop laserskog pokazivača usmjeravamo na površinu posude s vodom (vidi sliku 1). Vidimo:

1. snop se odbija od površine vode (tačka na ekranu);

Pirinač. 1. Iskustvo u dokazivanju loma svjetlosti

Refrakcija svetlosti- promjenu smjera širenja svjetlosti u slučaju njenog prolaska kroz sučelje između dva medija.

Prvi spomen loma svjetlosti može se pronaći u djelima starogrčkog filozofa Aristotela, koji se pitao zašto se čini da je štap u vodi slomljen.

Postoji potpuni unutrašnji refleksni efekat. Razmotrimo primjer kada će se lom svjetlosti pojaviti na sučelju "staklo (indeks loma) - zrak ()". U ovom slučaju i upadni kut α bit će manji od ugla loma γ (), budući da je staklo optički gušći medij (vidi sliku 4).

Pirinač. 4. Shema prelamanja i odbijanja zrake svjetlosti pri prijelazu iz stakla u zrak

Ako n je indeks loma stakla u odnosu na zrak, tada je indeks loma zraka u odnosu na staklo - -. Tada se zakon loma svjetlosti može napisati na sljedeći način:

S povećanjem upadnog kuta povećava se i kut loma, odnosno pod kutom upada blizu 90, lomljeni snop praktički nestaje, a sva energija upadajućeg snopa pretvara se u energiju reflektiranog jedan.

Pri graničnoj vrijednosti upadnog kuta ( α ) prelomljeni zrak se širi duž interfejsa između dva medija, odnosno ugla prelamanja ( γ ) je 90 (vidi sliku 5). Međutim, praktički je nemoguće primijetiti širenje lomljenog snopa duž sučelja između dva medija, jer intenzitet svjetlosnog snopa postaje blizu 0.

Pirinač. 5. Shema loma i refleksije snopa svjetlosti pri prijelazu iz stakla u zrak pod graničnim upadnim kutom

Jednadžba za pronalaženje graničnog upadnog kuta () može se napisati na sljedeći način:

od ugla prelamanja, i

Na primjer, za vodu, vrijednost n jednak 1,33, stoga je vrijednost graničnog kuta:

Za staklo:

Za dijamant:

Ako zraka svjetlosti padne na sučelje između dva medija pod kutom većim od graničnog upadnog kuta, tada u ovom slučaju zraka ne prodire u drugi medij i potpuno se reflektira - fenomen potpune unutrašnje refleksije. Neophodan uslov za potpunu unutrašnju refleksiju je kretanje snopa iz optički gušćeg medija u optički manje gusto.

Fenomen potpune unutrašnje refleksije koristi se u optičkim vlaknima za prijenos signala na velike udaljenosti. Prilikom ulaska u vlakno upadajuća zraka je usmjerena pod kutom koji je očito veći od graničnog, što osigurava refleksiju snopa bez gubitka energije (vidi sliku 6).

Slika 6. Optičko vlakno ()

Optička vlakna koriste se i u medicini. Na primjer, svjetlosni vodič je umetnut u želudac ili srce da osvijetli ili posmatra dijelove ovih organa.

U morskim dalekozorima koristi se unutrašnja refleksija tako da svjetlost može proći kroz više leća s relativno malim aparatom (vidi sliku 7).

U nakitu je rez kamenja odabran tako da se na svakom licu vidi potpuni odraz.

Pirinač. 7. Prolaz svjetlosti u morskom dalekozoru ()

Tablica 1 prikazuje brzinu svjetlosti u različitim medijima. Vidimo, na primjer, da je brzina svjetlosti u vodi 1,33 puta manja nego u vakuumu; kada svjetlost pređe iz vode u dijamant, njegova se brzina smanjuje za faktor 1,8. Promjena brzine svjetlosti u slučajevima prijelaza iz jednog prozirnog medija u drugi uzrok je loma.

Apsolutni indeks loma tvari(n) je vrijednost jednaka omjeru brzine svjetlosti u vakuumu i brzine svjetlosti u datom mediju.

gdje c- brzina svjetlosti u vakuumu; v- brzina svjetlosti u određenom okruženju.

Tab. 1. Brzina svjetlosti u različitim okruženjima

Tablica 2 prikazuje apsolutne indekse loma svjetlosti za različite tvari.

Tab. 2. Apsolutni indeksi loma svjetlosti za različite tvari

Optička gustina- mjera slabljenja svjetlosti prozirnim predmetima (kristali, staklo, fotografski film) ili refleksije svjetlosti neprozirnim predmetima (fotografija, metali).

Što je manja brzina širenja svjetlosti u mediju, veća je optička gustoća medija.

Što se optičke gustoće dva medija razlikuju, svjetlost se više lomi na granici između njih.

Razmotrimo lom svjetlosti pomoću optičke podloške (optička podloška je bijeli disk s oznakama u krugu, a na rubu je postavljen iluminator), na koji ćemo postaviti stakleni polucilindar (vidi Sl. 2). Usmjerimo uski snop svjetlosti u ovaj polucilindar: dio snopa će se odbiti, a dio će proći kroz njega, mijenjajući smjer.

Pirinač. 2. Promatranje loma pomoću optičke podloške

Na dijagramu (vidi sliku 3) vidimo da zrak SO postavlja smjer upadnog svjetlosnog snopa, zraka uredu- smjer reflektiranog snopa, snop OB- smjer lomljenog snopa; MN- okomito obnovljeno na mjestu ulaska grede SO... Svi ti zraci leže u jednoj ravnini - ravnini površine diska.

Kut koji formira lomljena zraka i okomit na sučelje između dva medija, rekonstruiran na mjestu pada zrake, naziva se ugao prelamanja(γ ).

Kut između upadne zrake i okomice obnovljene na mjestu upada naziva se upadni ugao.

Pirinač. 3. Shema prelamanja i odbijanja snopa svjetlosti pri prijelazu iz zraka u staklo

Ako povećate upadni kut ( α ), zatim kut loma ( γ ).

Omjer upadnih kutova i loma svjetlosnog snopa pri prijelazu iz jednog medija u drugi uvijek ovisi o optičkoj gustoći medija:

Ako svjetlost ide iz manje optički gustog medija u optički gušće, tada će kut loma biti manji od upadnog kuta ();

Ako svjetlost dolazi iz optički gušćeg medija u manje optički gust, tada će kut loma biti veći od upadnog kuta ().

Snellov zakon (zakon prelamanja svjetlosti) kaže da je omjer sinusa ugaonog ugla i sinusa ugla prelamanja konstantna vrijednost.

gdje i i su apsolutni indeksi loma medija u kojem se svjetlosni snop kretao prije prelaska međupovršine i nakon toga;

n- relativni indeks loma drugog medija u odnosu na prvi;

I - brzina kretanja zraka svjetlosti u mediju, prije prijelaska sučelja i nakon toga.

Rešavanje problema

Problem 1

U vrućim pustinjama ponekad se opaža fatamorgana: površina rezervoara pojavljuje se u daljini. Koji su fizički fenomeni odgovorni za takvu fatamorganu?

Rešenje

Zrak u pustinji se tokom dana zagrijava, primajući toplinu iz vrućeg pijeska, pa su donji slojevi zraka ponekad najtopliji. Tada ti donji slojevi imaju manju gustoću, dakle, niži indeks loma od gornjih slojeva. Sunčeva svjetlost koju reflektira bilo koji objekt može doživjeti tako veliku zakrivljenost u optički nehomogenom mediju da će dovesti do potpune refleksije od sloja toplog zraka u blizini Zemljine površine. Pojavit će se iluzija da se svjetlost reflektira od zrcalne površine, koja se uzima za površinu rezervoara (vidi sliku 10).

Na video lekciji fizike sa Akademije zabavne nauke Profesor Daniil Edisonovich nastavlja razgovor o svjetlu započet u prethodnoj seriji programa. TV gledaoci već znaju šta je odraz svjetlosti, ali šta je lom svjetlosti? Refrakcija svjetlosti objašnjava neke čudne optičke pojave koje možemo primijetiti u svakodnevnom životu.

Refrakcija svetlosti

Zašto noge ljudi koji stoje u vodi izgledaju kraće nego što zaista jesu, a ako pogledate dno rijeke, čini se bliže? Sve je u fenomenu refrakcije svjetlosti. Svjetlost se uvijek pokušava kretati ravnom linijom, najkraćim putem. Ali prelazak iz jednog fizičkog okruženja u drugi dio sunčevih zraka mijenja smjer. U ovom se slučaju radi o fenomenu loma svjetlosti. Zato se čini da je kašika u čaši čaja slomljena - svjetlost iz dijela žlice koja se nalazi u čaju dopire do naših očiju pod različitim kutom od svjetlosti iz dijela žlice koji se nalazi iznad površine tečnost. U ovom slučaju dolazi do loma svjetlosti na granici zraka i vode. Kad se reflektira, snop svjetlosti pomiče najkraću putanju, a kad se lomi, kreće se najbrže. Koristeći zakone refleksije i loma svjetlosti, ljudi su stvorili mnoge stvari, bez kojih je naš današnji život nezamisliv. Teleskopi, periskopi, mikroskopi, povećala, sve bi to bilo nemoguće stvoriti bez poznavanja zakona refrakcije i refleksije svjetlosti. Lupa se povećava jer, prolazeći kroz nju, zrake svjetlosti ulaze u oko pod kutom većim od zraka koje se reflektiraju od samog objekta. Da biste to učinili, objekt morate postaviti između povećala i njegovog optičkog fokusa. Optički fokus; to je tačka u kojoj se inicijalno paralelne zrake sijeku (fokus) nakon prolaska kroz sabirni sistem (ili gdje se njihova proširenja sijeku ako se sistem raspršuje). Objektiv (na primjer, sočivo naočara) ima dvije strane, pa se svjetlosni snop dva puta prelama - ulazeći i izlazeći iz objektiva. Površina leće može biti zakrivljena, konkavna ili ravna, što određuje kako se točno fenomen refrakcije svjetlosti javlja u njoj. Ako objektiv ima obje strane ispupčene, to je sabirno sočivo. Prelomivši se u takvom sočivu, svetlosni zraci se sakupljaju u jednoj tački. To se naziva glavnim fokusom objektiva. Objektiv sa udubljenim stranama naziva se rasipajuće sočivo. Na prvi pogled nedostaje mu fokus, jer se zrake koje prolaze kroz njega rasipaju, razilaze se na strane. Ali ako preusmjerimo ove zrake natrag, one će se, opet prolazeći kroz leću, sakupiti na mjestu koje će biti fokus ove leće. U ljudskom oku postoji sočivo koje se naziva sočivo. Može se uporediti s filmskim projektorom koji projicira sliku na ekran - stražnji zid oka (mrežnica). Tako se ispostavlja da je jezero džinovska leća koja uzrokuje fenomen loma svjetlosti. Stoga se čini da su noge ribara koji stoje u njemu kratki. Duga se takođe pojavljuje na nebu zbog sočiva. Njihovu ulogu imaju i najmanje kapljice vode ili čestice snijega. Duga nastaje kada se sunčeva svjetlost prelama i reflektira kapljicama vode (kiša ili magla) koje plutaju u atmosferi. Ove kapljice na različite načine odbijaju svjetlost različitih boja. Kao rezultat toga, bijela svjetlost se razlaže u spektar (dolazi do disperzije svjetlosti). Posmatrač, koji stoji okrenut leđima prema izvoru svjetlosti, vidi višebojni sjaj koji iz kruga (lukova) zrači iz svemira.

Procesi povezani sa svjetlošću važna su komponenta fizike i okružuju nas svugdje u svakodnevnom životu. Najvažniji u ovoj situaciji su zakoni refleksije i loma svjetlosti, na kojima počiva moderna optika. Refrakcija svjetlosti važan je dio moderne znanosti.

Efekt izobličenja

Ovaj članak će vam reći koji je fenomen prelamanja svjetlosti, kao i kako izgleda zakon loma i šta iz njega proizlazi.

Osnove fizičkog fenomena

Kada zraka udari o površinu razdvojenu s dvije prozirne tvari različite optičke gustoće (na primjer, različita stakla ili u vodi), neke će se zrake odbiti, a neke će prodrijeti u drugu strukturu (na primjer, razmazati u vodi ili staklu). Pri prelasku s jednog medija na drugi zrak se odlikuje promjenom smjera. Ovo je fenomen loma svjetlosti.
Odbijanje i lom svjetlosti posebno se dobro vidi u vodi.

Efekat izobličenja u vodi

Gledajući stvari u vodi, djeluju iskrivljeno. To je posebno uočljivo na granici između zraka i vode. Vizualno se čini da su podvodni objekti blago odmaknuti. Opisani fizički fenomen upravo je razlog zašto se čini da su svi objekti u vodi iskrivljeni. Kada zrake udare u staklo, ovaj učinak je manje primjetan.
Refrakcija svjetlosti je fizički fenomen koji se odlikuje promjenom smjera kretanja sunčevog zraka u trenutku kretanja iz jednog medija (strukture) u drugu.
Da biste bolje razumjeli ovaj proces, razmotrite primjer snopa koji pada iz zraka u vodu (slično za staklo). Povlačenjem okomice duž sučelja može se mjeriti kut loma i povrat svjetlosnog snopa. Ovaj indeks (kut loma) će se promijeniti kada protok prodre u vodu (unutar stakla).
Bilješka! Ovaj parametar shvaća se kao kut koji tvori okomicu povučenu na razdvajanje dviju tvari kada snop prodire iz prve strukture u drugu.

Greda prolazi

Isti pokazatelj je tipičan za druga okruženja. Utvrđeno je da ovaj pokazatelj ovisi o gustoći tvari. Ako greda padne s manje guste strukture na gušću strukturu, tada će kut stvorenog izobličenja biti veći. A ako naprotiv - onda manje.
U isto vrijeme, promjena nagiba pada također će utjecati na ovaj pokazatelj. No, odnos među njima ne ostaje stalan. U isto vrijeme, omjer njihovih sinusa ostat će konstantan, što je prikazano sljedećom formulom: sinα / sinγ = n, gdje:

• n je konstantna vrijednost koja se opisuje za svaku specifičnu tvar (zrak, staklo, vodu itd.). Stoga, kolika će biti ta vrijednost može se odrediti pomoću posebnih tablica;
• α je upadni ugao;
• γ je kut loma.

Da bi se odredio ovaj fizički fenomen, stvoren je zakon refrakcije.

Fizički zakon

Zakon loma svjetlosnih tokova omogućuje određivanje karakteristika prozirnih tvari. Sam zakon sastoji se od dvije odredbe:

• Prvi dio. Zraka (upadna, izmijenjena) i okomica, koja je obnovljena na mjestu pada na granici, na primjer, zrak i voda (staklo, itd.), Bit će smještene u istoj ravnini;
• drugi dio. Pokazatelj omjera sinusa upadnog ugla i sinusa istog ugla, formiran pri prelasku granice, bit će konstantna vrijednost.

Opis zakona

U ovom slučaju, u trenutku kada snop napusti drugu strukturu u prvoj (na primjer, kada svjetlosni tok prođe iz zraka, kroz staklo i natrag u zrak), također će se pojaviti efekt izobličenja.

Važan parametar za različite objekte

Glavni pokazatelj u ovoj situaciji je omjer sinusa kuta upada i sličnog parametra, ali za izobličenje. Kao što slijedi iz gore opisanog zakona, ovaj pokazatelj je konstantna vrijednost.
U isto vrijeme, kada se promijeni vrijednost nagiba pada, ista situacija bit će tipična za sličan pokazatelj. Ovaj parametar je od velike važnosti, budući da je integralna karakteristika prozirnih tvari.

Pokazatelji za različite objekte

Zahvaljujući ovom parametru, možete prilično učinkovito razlikovati vrste stakla, kao i raznovrsno drago kamenje. Također je važno za određivanje brzine kojom svjetlost putuje u različitim okruženjima.

Bilješka! Najveća brzina svjetlosnog toka je u vakuumu.

Pri prelasku s jedne tvari na drugu njezina će se brzina smanjivati. Na primjer, dijamant, koji ima najveći indeks loma, imat će brzinu širenja fotona 2,42 puta veću od brzine zraka. U vodi će se širiti 1,33 puta sporije. Za različite vrstečaše, ovaj parametar se kreće od 1,4 do 2,2.

Bilješka! Neke čaše imaju indeks loma 2,2, što je vrlo blizu dijamanta (2,4). Stoga nije uvijek moguće razlikovati čašu od pravog dijamanta.

Optička gustoća tvari

Svjetlost može prodrijeti u različite tvari, koje karakteriziraju različiti pokazatelji optičke gustoće. Kao što smo ranije rekli, pomoću ovog zakona možete odrediti karakteristike gustoće medija (strukture). Što je gušća, svjetlost manje brzine će se širiti u njoj. Na primjer, staklo ili voda bit će optički gušće od zraka.
Osim što je ovaj parametar konstantna vrijednost, on također odražava omjer brzine svjetlosti u dvije tvari. Fizičko značenje može se prikazati kao sljedeća formula:

Ovaj pokazatelj govori o tome kako se brzina širenja fotona mijenja pri prijelazu iz jedne tvari u drugu.

Još jedan važan pokazatelj

Kada se svjetlosni tok kreće kroz prozirne objekte, moguća je njegova polarizacija. Uočava se kada svjetlosni tok prelazi iz izotropnog dielektričnog medija. Do polarizacije dolazi kada fotoni prolaze kroz staklo.

Efekat polarizacije

Djelomična polarizacija se opaža kada se upadni kut svjetlosnog toka na granici dva dielektrika razlikuje od nule. Stepen polarizacije zavisi od upadnih uglova (Brewsterov zakon).

Potpuni unutrašnji odraz

Zaključujući našu malu ekskurziju, još uvijek je potrebno takav učinak smatrati punopravnom unutrašnjom refleksijom.

Potpuni fenomen prikaza

Da bi se ovaj učinak pojavio, potrebno je povećati upadni kut svjetlosnog toka u trenutku njegovog prijelaza iz gušćeg u manje gust medij na granici između tvari. U situaciji u kojoj će ovaj parametar prelaziti određenu graničnu vrijednost, tada će se fotoni koji se nalaze na granici ovog presjeka potpuno odraziti. Zapravo, ovo će biti naš željeni fenomen. Bez toga nije bilo moguće napraviti optiku od vlakana.

Zaključak

Praktična primjena značajki ponašanja svjetlosnog toka dala je mnogo, stvarajući razne tehnički uređaji da poboljšamo svoje živote. Istovremeno, svjetlost nije otkrila sve svoje mogućnosti pred čovječanstvom, a njen praktični potencijal još nije u potpunosti ostvaren.

Kako vlastitim rukama napraviti svjetiljku od papira
Kako provjeriti performanse LED trake