Преломление света

Каждый луч двигается равномерно и прямолинейно до тех пор, пока он находится в одной и той же среде и не встречает каких-либо препятствий. При переходе из одной прозрачной среды в другую скорость света меняется, и на границе смежных сред изменяется направление его лучей (рис. 1.1). Это явление называется преломлением света.

Используя общепринятые в оптике понятия, такие, как падающий луч, угол падения, угол преломления и др., можно сформулировать следующие законы преломления света.

Падающий и преломленный лучи находятся в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным к поверхности раздела сред в точке падения лучей.

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть для данных сред величина постоянная. Она называется коэффициентом преломления (или показателем преломления).

Показатель преломления, измеренный для данной среды относительно пустоты, называется абсолютным показателем преломления, а измеренный относительно любой другой среды — относительным показателем преломления. Если свет проходит из среды менее плотной в более плотную, то угол падения больше угла преломления (рис. 1.1, а) и наоборот (рис. 1.1, б).

а) б)

Рис. 1.1. Преломление света при переходе из менее плотной среды в более плотную (а) и наоборот (б).

1-падающий луч; 2-частично отраженный луч; 3-преломленный луч;

i-угол падения; i'-угол преломления; пунктиром показан ход лучей при полном внутреннем отражении.

В практике фотографии используется явление, называемое полное внутреннее отражение, при котором преломленный луч составляет с перпендикуляром, восстановленным к поверхности раздела сред в точке падения, угол равный 90° или больший. Иными словами, луч света не переходит в другую среду, а как бы «отражается» от границы раздела и остается в первоначальной среде (рис. 1.1, б).