Tai, kas vadinama absoliučiu medžiagos lūžio rodikliu. Kas yra stiklo lūžio rodiklis ir kaip jį nustatyti pagal formulę? Regėjimas ir lūžio rodiklis

Šviesos lūžis- reiškinys, kai šviesos spindulys, pereinantis iš vienos terpės į kitą, keičia kryptį ties šių terpių riba.

Šviesos lūžimas vyksta pagal šį dėsnį:
Kritantys ir lūžę spinduliai bei statmuo, nubrėžtas į sąsają tarp dviejų terpių spindulio kritimo taške, yra toje pačioje plokštumoje. Kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykis yra pastovi dviejų terpių vertė:
,
Kur α - kritimo kampas,
β - lūžio kampas,
n - pastovi vertė, nepriklausoma nuo kritimo kampo.

Pasikeitus kritimo kampui, keičiasi ir lūžio kampas. Kuo didesnis kritimo kampas, tuo didesnis lūžio kampas.
Jei šviesa patenka iš optiškai mažiau tankios terpės į tankesnę terpę, tada lūžio kampas visada yra mažesnis už kritimo kampą: β < α.
Šviesos spindulys, nukreiptas statmenai sąsajai tarp dviejų terpių, pereina iš vienos terpės į kitą be lūžio.

absoliutus medžiagos lūžio rodiklis- reikšmė, lygi šviesos fazių greičių (elektromagnetinių bangų) santykiui vakuume ir tam tikroje aplinkoje n=c/v
Dydis n, įtrauktas į lūžio dėsnį, vadinamas santykiniu lūžio rodikliu terpių porai.

Reikšmė n yra santykinis terpės B lūžio rodiklis terpės A atžvilgiu, o n" = 1/n yra santykinis A terpės lūžio rodiklis terpės B atžvilgiu.
Ši vertė, jei kiti dalykai yra vienodi, yra didesnė už vienetą, kai spindulys pereina iš tankesnės terpės į mažiau tankią terpę, ir mažesnė už vienetą, kai pluoštas pereina iš mažiau tankios terpės į tankesnę (pavyzdžiui, iš dujų). arba iš vakuumo į skystą ar kietą). Yra šios taisyklės išimčių, todėl įprasta terpę optiškai vadinti daugiau ar mažiau tankia už kitą.
Iš beorės erdvės į kurios nors terpės B paviršių krintantis spindulys lūžta stipriau nei krintant ant jo iš kitos terpės A; Spindulio, patenkančio į terpę iš beorės erdvės, lūžio rodiklis vadinamas absoliučiu jo lūžio rodikliu.

(Absoliutus – vakuumo atžvilgiu.
Santykinis - palyginti su bet kokia kita medžiaga (pavyzdžiui, tuo pačiu oru).
Santykinis dviejų medžiagų rodiklis yra jų absoliučių rodiklių santykis.)

Visiškas vidinis atspindys- vidinis atspindys, jei kritimo kampas viršija tam tikrą kritinį kampą. Tokiu atveju krintanti banga visiškai atsispindi, o atspindžio koeficiento vertė viršija didžiausias poliruotų paviršių vertes. Viso vidinio atspindžio atspindys nepriklauso nuo bangos ilgio.

Optikoje šis reiškinys stebimas esant įvairiai elektromagnetinei spinduliuotei, įskaitant rentgeno spindulių diapazoną.

Geometrinėje optikoje reiškinys paaiškinamas Snello dėsnio rėmuose. Atsižvelgdami į tai, kad lūžio kampas negali viršyti 90°, nustatome, kad kritimo kampu, kurio sinusas yra didesnis už mažesnio lūžio rodiklio ir didesnio rodiklio santykį, elektromagnetinė banga turi visiškai atsispindėti pirmoje terpėje.

Remiantis reiškinio bangų teorija, elektromagnetinė banga vis tiek prasiskverbia į antrąją terpę - ten sklinda vadinamoji „nevienodi banga“, kuri eksponentiškai nyksta ir neneša energijos. Būdingas nehomogeniškos bangos įsiskverbimo į antrąją terpę gylis yra bangos ilgio eilės.

Šviesos lūžio dėsniai.

Iš viso to, kas pasakyta, darome išvadas:
1 . Dviejų skirtingo optinio tankio terpių sąsajoje šviesos spindulys keičia kryptį, kai pereina iš vienos terpės į kitą.
2. Šviesos pluoštui pereinant į didesnio optinio tankio terpę, lūžio kampas yra mažesnis už kritimo kampą; Kai šviesos spindulys pereina iš optiškai tankesnės terpės į mažiau tankią terpę, lūžio kampas yra didesnis už kritimo kampą.
Šviesos lūžimą lydi atspindys, o padidėjus kritimo kampui, didėja atspindėto pluošto ryškumas, o lūžęs spindulys silpnėja. Tai galima pamatyti atlikus eksperimentą, parodytą paveikslėlyje. Vadinasi, atspindėtas spindulys neša daugiau šviesos energijos, tuo didesnis kritimo kampas.

Leiskite MN- sąsaja tarp dviejų skaidrių terpių, pavyzdžiui, oro ir vandens, UAB- kritimo spindulys, OB- lūžęs spindulys, - kritimo kampas, - lūžio kampas, - šviesos sklidimo greitis pirmoje terpėje, - šviesos sklidimo greitis antroje terpėje.

Terpės lūžio rodiklis vakuumo atžvilgiu, t.y. šviesos spindulių perėjimo iš vakuumo į terpę atveju vadinamas absoliučiu ir nustatomas pagal (27.10) formulę: n=c/v.

Skaičiuojant absoliutūs lūžio rodikliai imami iš lentelių, nes jų reikšmė gana tiksliai nustatoma atliekant eksperimentus. Kadangi c yra didesnis už v, tada Absoliutus lūžio rodiklis visada didesnis už vienetą.

Jei šviesos spinduliuotė iš vakuumo pereina į terpę, antrojo lūžio dėsnio formulė rašoma taip:

sin i/sin β = n. (29,6)

Formulė (29.6) dažnai naudojama praktikoje, kai spinduliai pereina iš oro į terpę, nes šviesos sklidimo ore greitis labai mažai skiriasi nuo c. Tai matyti iš to, kad oro absoliutus lūžio rodiklis yra 1,0029.

Kai spindulys iš terpės pereina į vakuumą (į orą), antrojo lūžio dėsnio formulė įgauna tokią formą:

sin i/sin β = 1 /n. (29,7)

Šiuo atveju spinduliai, palikdami terpę, būtinai nutolsta nuo statmenos terpės ir vakuumo sąsajai.

Išsiaiškinkime, kaip iš absoliučių lūžio rodiklių rasti santykinį lūžio rodiklį n21. Leiskite šviesai pereiti iš terpės, kurios absoliutus eksponentas n1, į terpę, kurios absoliutus eksponentas n2. Tada n1 = c/V1 irn2 = c/v2, iš:

n2/n1=v1/v2=n21. (29,8)

Antrojo lūžio dėsnio formulė tokiam atvejui dažnai rašoma taip:

sin i/sin β = n2/n1. (29,9)

Prisiminkime tai iki Maksvelo teorijos absoliutus eksponentas refrakciją galima rasti iš santykio: n = √(με). Kadangi medžiagoms, kurios yra skaidrios šviesos spinduliuotei, μ praktiškai yra lygus vienybei, galime manyti, kad:

n = √ε. (29.10)

Kadangi šviesos spinduliuotės virpesių dažnis yra 10 14 Hz, nei dielektrikuose esantys dipoliai, nei jonai, kurių masė santykinai didelė, neturi laiko pakeisti savo padėties tokiu dažniu, o medžiagos dielektrinės savybės. šiomis sąlygomis lemia tik elektroninė jo atomų poliarizacija. Būtent tai paaiškina skirtumą tarp reikšmės ε=n 2 nuo (29.10) ir ε st elektrostatikoje. Taigi, vandeniui ε = n 2 = 1,77, o ε st = 81; joniniam kietajam dielektrikui NaCl ε = 2,25, o ε st = 5,6. Kai medžiaga susideda iš vienalyčių atomų arba nepolinių molekulių, tai yra, joje nėra nei jonų, nei natūralių dipolių, tada jos poliarizacija gali būti tik elektroninė. Panašioms medžiagoms ε iš (29.10) ir ε st sutampa. Tokios medžiagos pavyzdys yra deimantas, kurį sudaro tik anglies atomai.

Atkreipkite dėmesį, kad absoliutaus lūžio rodiklio reikšmė, be medžiagos rūšies, taip pat priklauso nuo virpesių dažnio arba nuo spinduliuotės bangos ilgio. . Mažėjant bangos ilgiui, kaip taisyklė, didėja lūžio rodiklis.

Pereikime prie išsamesnio lūžio rodiklio, kurį mes pristatėme §81 formuluodami lūžio dėsnį, svarstymą.

Lūžio rodiklis priklauso ir nuo terpės, iš kurios krenta spindulys, ir nuo terpės, į kurią jis prasiskverbia, optinių savybių. Lūžio rodiklis, gaunamas, kai šviesa iš vakuumo patenka į bet kurią terpę, vadinamas absoliučiu tos terpės lūžio rodikliu.

Ryžiai. 184. Dviejų terpių santykinis lūžio rodiklis:

Tegul pirmosios terpės absoliutus lūžio rodiklis yra, o antrosios terpės - . Atsižvelgdami į lūžį ties pirmosios ir antrosios terpės riba, įsitikiname, kad lūžio rodiklis pereinant iš pirmosios terpės į antrąją, vadinamasis santykinis lūžio rodiklis, yra lygus absoliučių lūžio rodiklių santykiui. antroji ir pirmoji laikmena:

(184 pav.). Priešingai, pereinant iš antrosios terpės į pirmąją, turime santykinį lūžio rodiklį

Nustatytas ryšys tarp santykinio dviejų terpių lūžio rodiklio ir jų absoliučių lūžio rodiklių gali būti išvestas teoriškai, be naujų eksperimentų, lygiai taip pat, kaip tai galima padaryti dėl grįžtamumo dėsnio (§82).

Didesnio lūžio rodiklio terpė vadinama optiškai tankesne. Paprastai matuojamas įvairių terpių lūžio rodiklis oro atžvilgiu. Absoliutus oro lūžio rodiklis yra. Taigi, bet kurios terpės absoliutus lūžio rodiklis yra susietas su jos lūžio rodikliu oro atžvilgiu pagal formulę

6 lentelė. Įvairių medžiagų lūžio rodiklis oro atžvilgiu

Lūžio rodiklis priklauso nuo šviesos bangos ilgio, ty nuo jos spalvos. Skirtingos spalvos atitinka skirtingus lūžio rodiklius. Šis reiškinys, vadinamas dispersija, atlieka svarbų vaidmenį optikoje. Šį reiškinį ne kartą nagrinėsime tolesniuose skyriuose. Lentelėje pateikti duomenys. 6, nurodykite geltoną šviesą.

Įdomu pastebėti, kad atspindžio dėsnį galima formaliai parašyti ta pačia forma kaip ir lūžio dėsnį. Prisiminkime, kad sutarėme visada matuoti kampus nuo statmeno atitinkamam spinduliui. Todėl kritimo kampą ir atspindžio kampą turime laikyti priešingais ženklais, t.y. atspindžio dėsnį galima parašyti kaip

Palyginus (83.4) su lūžio dėsniu, matome, kad atspindžio dėsnį galima laikyti specialiu lūžio dėsnio atveju. Šis formalus atspindžio ir lūžio dėsnių panašumas yra labai naudingas sprendžiant praktines problemas.

Ankstesniame pristatyme lūžio rodiklis turėjo terpės konstantos reikšmę, nepriklausomą nuo per ją praeinančios šviesos intensyvumo. Toks lūžio rodiklio aiškinimas yra gana natūralus, tačiau esant dideliam spinduliavimo intensyvumui, pasiekiamam naudojant šiuolaikinius lazerius, jis nėra pagrįstas. Terpės, per kurią praeina stipri šviesos spinduliuotė, savybės šiuo atveju priklauso nuo jos intensyvumo. Kaip sakoma, aplinka tampa nelinijinė. Terpės netiesiškumas ypač pasireiškia tuo, kad didelio intensyvumo šviesos banga keičia lūžio rodiklį. Lūžio rodiklio priklausomybė nuo spinduliuotės intensyvumo turi formą

Čia yra įprastas lūžio rodiklis, netiesinis lūžio rodiklis ir proporcingumo koeficientas. Papildomas šios formulės terminas gali būti teigiamas arba neigiamas.

Santykiniai lūžio rodiklio pokyčiai yra palyginti nedideli. At netiesinis lūžio rodiklis. Tačiau pastebimi ir tokie nedideli lūžio rodiklio pokyčiai: jie pasireiškia savotišku šviesos savaiminio fokusavimo reiškiniu.

Panagrinėkime terpę su teigiamu netiesiniu lūžio rodikliu. Šiuo atveju padidėjusio šviesos intensyvumo sritys kartu yra ir padidinto lūžio rodiklio sritys. Paprastai tikrosios lazerio spinduliuotės intensyvumo pasiskirstymas per spindulių pluošto skerspjūvį yra netolygus: intensyvumas yra didžiausias išilgai ašies ir sklandžiai mažėja link pluošto kraštų, kaip parodyta Fig. 185 kietosios kreivės. Panašus pasiskirstymas taip pat apibūdina lūžio rodiklio pokytį per ląstelės skerspjūvį su netiesine terpe, kurios ašimi sklinda lazerio spindulys. Lūžio rodiklis, kuris yra didžiausias išilgai kiuvetės ašies, sklandžiai mažėja link jos sienelių (punktyrinės kreivės 185 pav.).

Iš lazerio lygiagrečiai ašiai išeinantis spindulių spindulys, patenkantis į kintamo lūžio rodiklio terpę, nukreipiamas ta kryptimi, kur ji didesnė. Todėl padidėjęs intensyvumas šalia kiuvetės lemia šviesos spindulių koncentraciją šioje srityje, schematiškai parodytą skerspjūviuose ir Fig. 185, ir tai dar labiau padidina. Galų gale, efektyvus šviesos pluošto, einančio per netiesinę terpę, skerspjūvis žymiai sumažėja. Šviesa praeina per siaurą kanalą su dideliu lūžio rodikliu. Taigi lazerio spindulių spindulys susiaurėja, o netiesinė terpė, veikiama intensyvios spinduliuotės, veikia kaip surenkantis lęšis. Šis reiškinys vadinamas fokusavimu į save. Tai galima pastebėti, pavyzdžiui, skystame nitrobenzene.

Ryžiai. 185. Spinduliuotės intensyvumo ir lūžio rodiklio pasiskirstymas per lazerio spindulių pluošto skerspjūvį ties įėjimo į kiuvetę (a), prie įvesties galo (), viduryje (), šalia kiuvetės išėjimo galo ( )

Fizikos dėsniai vaidina labai svarbų vaidmenį atliekant skaičiavimus planuojant konkrečią bet kokio gaminio gamybos strategiją arba rengiant įvairios paskirties konstrukcijų statybos projektą. Skaičiuojama daug dydžių, todėl matavimai ir skaičiavimai atliekami prieš pradedant planavimo darbus. Pavyzdžiui, stiklo lūžio rodiklis yra lygus kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykiui.

Taigi pirmiausia yra kampų matavimo procesas, tada apskaičiuojamas jų sinusas ir tik tada galima gauti norimą reikšmę. Nepaisant to, kad yra lentelės duomenų, kiekvieną kartą verta atlikti papildomus skaičiavimus, nes žinynuose dažnai naudojamos idealios sąlygos, kurių realiame gyvenime pasiekti beveik neįmanoma. Todėl iš tikrųjų rodiklis būtinai skirsis nuo lentelės, o kai kuriose situacijose tai yra labai svarbu.

Absoliutus rodiklis

Absoliutus lūžio rodiklis priklauso nuo stiklo prekės ženklo, nes praktiškai yra daugybė variantų, kurie skiriasi sudėtimi ir skaidrumo laipsniu. Vidutiniškai jis yra 1,5 ir svyruoja apie šią vertę 0,2 viena ar kita kryptimi. Retais atvejais gali būti nukrypimų nuo šio skaičiaus.

Vėlgi, jei svarbus tikslus rodiklis, negalima išvengti papildomų matavimų. Tačiau jie taip pat neduoda 100% patikimo rezultato, nes galutinę vertę įtakoja saulės padėtis danguje ir debesuotumas matavimo dieną. Laimei, 99,99% atvejų pakanka tiesiog žinoti, kad tokios medžiagos kaip stiklas lūžio rodiklis yra didesnis nei vienas ir mažesnis už du, o visos kitos dešimtosios ir šimtosios dalys neturi reikšmės.

Forumuose, kurie padeda išspręsti fizikos problemas, dažnai kyla klausimas: koks yra stiklo ir deimanto lūžio rodiklis? Daugelis žmonių mano, kad kadangi šios dvi medžiagos savo išvaizda yra panašios, jų savybės turėtų būti maždaug vienodos. Tačiau tai klaidinga nuomonė.

Maksimalus stiklo lūžis bus apie 1,7, o deimantų šis rodiklis siekia 2,42. Šis brangakmenis yra viena iš nedaugelio medžiagų Žemėje, kurios lūžio rodiklis viršija 2. Taip yra dėl jo kristalinės struktūros ir didelio šviesos spindulių sklaidos lygio. Pjūvis vaidina minimalų vaidmenį keičiant lentelės vertę.

Santykinis rodiklis

Kai kurių aplinkų santykinį rodiklį galima apibūdinti taip:

• - stiklo lūžio rodiklis vandens atžvilgiu yra maždaug 1,18;
• - tos pačios medžiagos lūžio rodiklis oro atžvilgiu yra lygus 1,5;
• - lūžio rodiklis alkoholio atžvilgiu - 1,1.

Rodiklio matavimai ir santykinės vertės skaičiavimai atliekami pagal gerai žinomą algoritmą. Norint rasti santykinį parametrą, vieną lentelės reikšmę reikia padalyti iš kitos. Arba atlikite eksperimentinius dviejų aplinkų skaičiavimus ir padalykite gautus duomenis. Tokios operacijos dažnai atliekamos laboratorinėse fizikos pamokose.

Lūžio rodiklio nustatymas

Praktiškai nustatyti stiklo lūžio rodiklį gana sunku, nes pradiniams duomenims išmatuoti reikalingi didelio tikslumo instrumentai. Bet kokia klaida padidės, nes skaičiuojant naudojamos sudėtingos formulės, reikalaujančios, kad klaidų nebūtų.

Apskritai šis koeficientas parodo, kiek kartų sulėtėja šviesos spindulių sklidimo greitis pravažiuojant tam tikrą kliūtį. Todėl tai būdinga tik skaidrioms medžiagoms. Dujų lūžio rodiklis laikomas etalonine verte, tai yra, kaip vienetas. Tai buvo padaryta tam, kad atliekant skaičiavimus būtų galima pradėti nuo tam tikros vertės.

Jei saulės spindulys nukrenta ant stiklo paviršiaus, kurio lūžio rodiklis yra lygus lentelės dydžiui, jį galima pakeisti keliais būdais:

• 1. Ant viršaus klijuokite plėvelę, kurios lūžio rodiklis bus didesnis nei stiklo. Šis principas naudojamas automobilių stiklų tamsinimo srityje, siekiant pagerinti keleivių komfortą ir leisti vairuotojui geriau matyti eismo sąlygas. Plėvelė taip pat slopins ultravioletinę spinduliuotę.
• 2. Dažais nudažykite stiklą. Taip elgiasi pigių akinių nuo saulės gamintojai, tačiau verta manyti, kad tai gali pakenkti regėjimui. Geruose modeliuose stiklas iš karto gaminamas spalvotas naudojant specialią technologiją.
• 3. Panardinkite stiklinę į skystį. Tai naudinga tik eksperimentams.

Jei šviesos spindulys praeina iš stiklo, tada kitos medžiagos lūžio rodiklis apskaičiuojamas naudojant santykinį koeficientą, kurį galima gauti palyginus lentelės reikšmes. Šie skaičiavimai yra labai svarbūs projektuojant optines sistemas, kurios turi praktines ar eksperimentines apkrovas. Klaidos čia yra nepriimtinos, nes jos sukels netinkamą viso įrenginio veikimą, o tada visi su jo pagalba gauti duomenys bus nenaudingi.

Norėdami nustatyti šviesos greitį stikle su lūžio rodikliu, absoliučią greičio vakuume vertę reikia padalyti iš lūžio rodiklio. Vakuumas naudojamas kaip etaloninė terpė, nes nėra lūžio, nes nėra medžiagų, kurios galėtų trukdyti sklandžiam šviesos spindulių judėjimui tam tikru keliu.

Bet kokiuose apskaičiuotuose rodikliuose greitis bus mažesnis nei etaloninėje terpėje, nes lūžio rodiklis visada yra didesnis už vienetą.

Procesai, susiję su šviesa, yra svarbi fizikos dalis ir supa mus visur kasdieniame gyvenime. Svarbiausi šioje situacijoje yra šviesos atspindžio ir lūžio dėsniai, kuriais remiasi šiuolaikinė optika. Šviesos lūžimas yra svarbi šiuolaikinio mokslo dalis.

Iškraipymo efektas

Šis straipsnis jums pasakys, kas yra šviesos lūžio reiškinys, taip pat kaip atrodo lūžio dėsnis ir kas iš jo išplaukia.

Fizinio reiškinio pagrindai

Kai spindulys nukrenta ant paviršiaus, kurį skiria dvi skaidrios medžiagos, kurių optinis tankis skiriasi (pavyzdžiui, skirtingi stiklai arba vandenyje), dalis spindulių atsispindės, o dalis prasiskverbs į antrąją struktūrą (pvz., jie dauginsis vandenyje arba stikle). Pereidamas iš vienos terpės į kitą, spindulys paprastai keičia savo kryptį. Tai yra šviesos lūžio reiškinys.
Šviesos atspindys ir lūžimas ypač matomas vandenyje.

Iškraipymo efektas vandenyje

Žiūrint į daiktus vandenyje, jie atrodo iškreipti. Tai ypač pastebima ties oro ir vandens riba. Vizualiai atrodo, kad povandeniniai objektai yra šiek tiek nukreipti. Aprašytas fizinis reiškinys kaip tik ir yra priežastis, kodėl visi objektai vandenyje atrodo iškreipti. Kai spinduliai atsitrenkia į stiklą, šis efektas yra mažiau pastebimas.
Šviesos lūžimas – fizinis reiškinys, kuriam būdingas saulės spindulio judėjimo krypties pasikeitimas tuo momentu, kai jis juda iš vienos terpės (struktūros) į kitą.
Kad geriau suprastume šį procesą, apsvarstykite pavyzdį, kai spindulys atsitrenkia į vandenį iš oro (panašiai ir stiklui). Nubrėžus statmeną išilgai sąsajos, galima išmatuoti šviesos pluošto lūžio ir grįžimo kampą. Šis rodiklis (lūžio kampas) pasikeis, kai srautas prasiskverbia į vandenį (stiklo viduje).
Atkreipkite dėmesį! Šis parametras suprantamas kaip kampas, kurį sudaro statmenas, nubrėžtas dviejų medžiagų atskyrimui, kai sija prasiskverbia iš pirmosios konstrukcijos į antrąją.

Sijos praėjimas

Tas pats rodiklis būdingas ir kitoms aplinkoms. Nustatyta, kad šis rodiklis priklauso nuo medžiagos tankio. Jei spindulys nukrenta iš mažiau tankios į tankesnę, tada sukuriamas iškraipymo kampas bus didesnis. O jei yra atvirkščiai, tai mažiau.
Tuo pačiu metu nuosmukio nuolydžio pasikeitimas turės įtakos ir šiam rodikliui. Tačiau santykiai tarp jų nelieka pastovūs. Tuo pačiu metu jų sinusų santykis išliks pastovi vertė, kurią atspindi ši formulė: sinα / sinγ = n, kur:

• n yra pastovi vertė, kuri aprašoma kiekvienai konkrečiai medžiagai (orui, stiklui, vandeniui ir kt.). Todėl, kokia bus ši vertė, galima nustatyti naudojant specialias lenteles;
• α – kritimo kampas;
• γ – lūžio kampas.

Šiam fizikiniam reiškiniui nustatyti buvo sukurtas lūžio dėsnis.

Fizinis įstatymas

Šviesos srautų lūžio dėsnis leidžia nustatyti skaidrių medžiagų savybes. Pats įstatymas susideda iš dviejų nuostatų:

• pirma dalis. Spindulys (kritimas, modifikuotas) ir statmenas, atkurtas kritimo taške ant ribos, pavyzdžiui, oro ir vandens (stiklo ir kt.), bus toje pačioje plokštumoje;
• antroji dalis. Kritimo kampo sinuso santykis su to paties kampo sinusu, susidariusiu kertant ribą, bus pastovi reikšmė.

Įstatymo aprašymas

Šiuo atveju tuo metu, kai spindulys išeina iš antrosios konstrukcijos į pirmąją (pavyzdžiui, kai šviesos srautas pereina iš oro, per stiklą ir atgal į orą), taip pat atsiras iškraipymo efektas.

Svarbus parametras skirtingiems objektams

Pagrindinis rodiklis šioje situacijoje yra kritimo kampo sinuso santykis su panašiu parametru, bet iškraipymui. Kaip matyti iš aukščiau aprašyto įstatymo, šis rodiklis yra pastovi vertė.
Be to, pasikeitus nuosmukio nuolydžio vertei, tokia pati situacija bus būdinga panašiam rodikliui. Šis parametras yra labai svarbus, nes jis yra neatsiejama skaidrių medžiagų savybė.

Indikatoriai skirtingiems objektams

Dėl šio parametro galite gana efektyviai atskirti stiklo tipus, taip pat įvairius brangakmenius. Tai taip pat svarbu nustatant šviesos greitį įvairiose aplinkose.

Atkreipkite dėmesį! Didžiausias šviesos srauto greitis yra vakuume.

Pereinant nuo vienos medžiagos prie kitos, jos greitis sumažės. Pavyzdžiui, deimanto, kurio lūžio rodiklis didžiausias, fotono sklidimo greitis bus 2,42 karto didesnis nei oro. Vandenyje jie plis 1,33 karto lėčiau. Įvairių tipų stiklams šis parametras svyruoja nuo 1,4 iki 2,2.

Atkreipkite dėmesį! Kai kurių akinių lūžio rodiklis yra 2,2, o tai labai artima deimantui (2,4). Todėl ne visada galima atskirti stiklo gabalėlį nuo tikro deimanto.

Optinis medžiagų tankis

Šviesa gali prasiskverbti per įvairias medžiagas, kurios pasižymi skirtingu optiniu tankiu. Kaip minėjome anksčiau, naudodami šį dėsnį galite nustatyti terpės (struktūros) būdingą tankį. Kuo jis tankesnis, tuo lėčiau juo sklis šviesa. Pavyzdžiui, stiklas ar vanduo bus optiškai tankesnis nei oras.
Be to, kad šis parametras yra pastovi vertė, jis taip pat atspindi dviejų medžiagų šviesos greičio santykį. Fizinė reikšmė gali būti parodyta kaip ši formulė:

Šis indikatorius parodo, kaip keičiasi fotonų sklidimo greitis judant iš vienos medžiagos į kitą.

Kitas svarbus rodiklis

Kai šviesos srautas juda per skaidrius objektus, galima jo poliarizacija. Jis stebimas šviesos srautui praeinant iš dielektrinės izotropinės terpės. Poliarizacija atsiranda, kai fotonai praeina per stiklą.

Poliarizacijos efektas

Dalinė poliarizacija stebima, kai šviesos srauto kritimo kampas ties dviejų dielektrikų riba skiriasi nuo nulio.

Poliarizacijos laipsnis priklauso nuo to, kokie buvo kritimo kampai (Brewsterio dėsnis).

Pilnas vidinis atspindys

Baigiant mūsų trumpą ekskursiją, tokį efektą vis tiek reikia vertinti kaip visišką vidinį atspindį.

Viso ekrano reiškinys Kad šis efektas atsirastų, būtina padidinti šviesos srauto kritimo kampą, kai jis pereina iš tankesnės į mažiau tankią terpės sąsajoje tarp medžiagų. Esant situacijai, kai šis parametras viršija tam tikrą ribinę vertę, fotonai, patenkantys ant šios atkarpos ribos, bus visiškai atspindėti. Tiesą sakant, tai bus mūsų trokštamas reiškinys.

Be jo buvo neįmanoma pagaminti šviesolaidžio.

Išvada

Praktinis šviesos srauto elgsenos pritaikymas davė daug, sukuriant įvairius techninius prietaisus, pagerinančius mūsų gyvenimą. Tuo pačiu metu šviesa žmonijai dar neatskleidė visų savo galimybių, o praktinis jos potencialas dar nėra iki galo išnaudotas.
Kaip savo rankomis pasidaryti popierinę lempą