Propagarea luminii in medii omogene. Reflexia si refracţia luminii. Reflexia totală.
Tag-uri
Partajeaza in Google Classroom
Transcript
în prima lecție de optică geometrică
vom discuta despre propagarea luminii
în mediul omogene și despre fenomenele
de reflexie și refracție a luminii
lumina este emisă de către o sursă
de lumină precum Soarele sau un
bec și apoi se propagă printrun
mediu numit mediul de propagare
dacă acest mediu este omogen Adică
are aceleași proprietăți optice
În toate punctele din interiorul
său lumina ce se propagă prin el
are două proprietăți importante
prima este că propagarea are loc
cu viteză constantă de exemplu
viteza de propagare a luminii în
vid este notată cu c și are valoare
de 300.000 de km pe secundă vidul
este o regiune din spațiu ce nu
conține nicio formă de materie
sau energie o astfel de regine
nu există în realitate deci este
o noțiune paltop teoretică se introduce
așa numitul indice de refracție
notat cu N și definit ca raportul
dintre viteza luminii în vid și
viteza luminii în mediul respectiv
datorită proprietății luminii de
avea o viteză constantă indicele
de refracție ia o valoare fixă
pentru mediul dat Spre exemplu
indicele de refracție al aerului
ia o valoare foarte aproape apropiată
de 1 în toate aplicațiile practice
se folosește valoarea 1 iar indicele
de refracție al apei ia valoarea
1 În consecință viteza de propagare
a luminii în apă este aproximativ
egală cu 225 de mii de kilometri
pe secundă ce Teodora proprietate
importantă a luminii ce se propagă
prin mediu omogene este aceea Că
propagarea are loc în linie dreaptă
o linie dreaptă de propagare a
luminii se numește rază de lumină
iar o colecție de rază de lumină
ce se propagă împreună se numește
un fascicul pe baza ariei fasciculelor
avem trei tipuri de fascicule primul
tip este cel cilindric în care
razele de lumină sunt paralele
cel de al doilea este convergentă
în care razele de lumină converg
într un punct și cel de al treilea
este conic divergente în care razele
de lumină diverse din același punct
vezi lumina si se propagă printul
mediu omogen are o viteză constantă
și se propagă în linie dreaptă
întrebarea ce se pune este ce se
va întâmpla când aceste raze de
lumină întâlnesc suprafața de separare
dintre două medii Deci ce se întâmplă
la această suprafață de separare
între două medii omogene experimental
se observă că razele incidente
pe suprafața de supara separare
a două medii se separă în două
raze o rază reflectată care se
întoarce mediul de incidență o
raza reflectată care trece noul
mediu această schemă arată aceste
trei raze Deci prima Azis incidentă
este oe este incidentă pe suprafață
de separare care este un segment
în schema noastră și la punctul
de incidență o să se pară în raza
reflectată ol1 și raza reflectată
or2 dreapta n o este normală la
suprafață de separare în punctul
de incidență deci este o dreaptă
perpendiculară pe suprafața de
separare care perpendiculară la
rândul ei pe ecranul dumneavoastră
unghiurile formate sunt unghiul
de incidență și unghiul de reflexie
R1 și unghiul de refracție r2 experimental
se pot stabili legile reflexie
și refracție care sunt următoare
legile reflexiei legea numărul
1 spune că raza reflectată oe1
se află în planul format de normală
la suprafață de separare în punctul
de incidență și raza incident Deci
o R1 este conținută aparține acestui
plan o e și o n c de doua lege
spune că unghiul de reflexie 1
este egal cu unghiul de incidență
legile refractiei sunt următoare
legea numărul unu spune că și raza
refractata o a r 2 aparțin aceluiași
plan formată de în normală și raza
incidența de gol 2 aparține aceluiași
plan Deci toate trei razele incidente
reflectată și reflectată sunt coplanare
iar cea de a doua lege spune că
produsul dintre indicele de refracție
n1 al mediului din care vine raza
incidentă înmulțit cu sinusul unghiului
de incidență este egal cu produsul
dintre indice de refracție al celui
de al doilea mediu și sinus unghiului
de refracție r2 un caz particular
al celei de a doua lege refracție
care are multe aplicații practice
importante este cel de reflexie
totală această schemă este aceeași
cu cea dinainte dar în care am
păstrat numai raza incidență și
raza refractata nu am mai desenat
raza reflectată întrebarea care
se pune este cât trebuie să fie
unghiul de incidență e notat aici
cu o valoare limită pentru ca raza
reflectată să fie la un unghi de
90 de grade pentru a afla răspunsul
introducem valoarea de 90 de grade
pentru unghiul de refracție în
cea de a doua lege a refracție
Deci n1 sinus de acest unghi limită
de incidență este egal cu N2 sinus
de 90 de grade sinus de 90 de grade
este egal cu 1 Deci sinus de unghiul
limită este egal cu n 2 împărțit
la n această ecuație are soluții
dacă n-1 este mai mare decât în
doi pentru că sinusul oricărui
unghi ia valori mai mici decât
unul Deci dacă în Unul este mai
mare decât m2 și unghiul de incidență
i este mai mare decât acest unghi
limita eu atunci fenomenul de refracție
nu mai are loc și în acest caz
avem o reflecție totală există
multe aplicații practice ale fenomenului
de reflexie totală prisma cu reflexie
totală este una din ele prismă
cu reflexie totală are formă triunghiulară
e făcută din sticlă și are cele
două unghiuri de la baza egal cu
45 de grade datorită faptului că
unghiul limită pentru reflexie
totală a sticlei are o valoare
de 42.000 denti perpendicular pe
prima suprafață niciunui de 90
de grade Aici va avea un unghi
de incidență pe cea de a doua suprafață
egal cu 45 de grade asta deoarece
cele două axe ale unghiului de
incidență sunt micul are pe cele
două axe ale unghiului de la baza
Deci în acest caz nu avea o reflexie
totală pentru că unghiul de incidența
este de 45 de grade Care mai mare
decât unghiul limită de 42 de grade
identic și cea de a doua rază Care
este reflectată total va avea un
bici densă pe cea de a treia suprafață
aceasta tot de 45 de grade din
aceleași motive și Deci va fi reflectată
total raza emergentă din prisma
cu reflexie totală este paralelă
cu raza incident există multe aplicații
practice ale prismei cu reflexie
totală una din ea este binoclul
vedeți aici o secțiune prin tu
un binoclu în care pe lângă alte
elemente lentile în cazul acesta
vedem două prisme cu reflexie totală
care sunt folosite pentru a genera
o configurație geometrică favorabilă
a traiectului razelor prin aparatul
optic o altă aplicație foarte des
întâlnită are fenomenul de reflexie
totală este fibră optică fibră
optică are în principal două componente
două părți componente în interior
avem o componentă un mediu numit
inimă iar la exterior avem un mediu
numit cămașă o rază de lumină care
intră în inima fibre optice în
așa fel încât unghiul de incidență
este mai mare decât unghiul limită
va suferi o serie de reflexii totale
în interiorul inimii și de Ștefan
se va propaga în interiorul inimii
fibră optică este folosită pentru
transmisia semnalelor optice pe
suprafa distanțe foarte mari în
particular Spre exemplu la ora
actuală există o rețea globală
de cablu Optic iar Aici arăt o
aspir de hartă a Globului terestru
în care sunt desenate principalele
magistrale optice sub Marin și
la ora actuală avem peste jumătate
de milion de kilometri de astfel
de cablu optic
Introducerea modelului razei de lumină în medii omogene. Legile reflexiei şi refracţiei luminii. Fenomenul de reflexie totală.Ascunde teorie X
, unde 
, reprezintă vitezele luminii în cele două medii.
) atunci unghiul de refracție va fi mai mare decât unghiul de incidență.
.
) și unghiul de incidență este mai mare decât unghiul limită - l.
Navigare în lectii
Cumpara abonament
