A törvények fénytörés
Home | Rólunk | visszacsatolás include ( "include / m336.php");
- A beeső fény merőleges a felület közötti két közeg a beesési pontjától, és a megtört fénysugár egy síkban vannak.
- Az arány a szinusz a beesési szög a sine a szög fénytörés állandó egy adott pár média. Ez az állandó nevezzük index prelomleniyan21 második közeget képest az első :.
- A fénysugár beeső a felület között a két közeg a felületre merőleges, átjut egy másik közegben, anélkül, hogy megtört.
- A beeső és a megtört sugarak reverzibilis: ha a beeső nyaláb közvetlen az utat a megtört sugár (ris.1d), a megtört fénysugár követni fogja az utat a beeső nyaláb (1a).
A fizikai jelentése a törésmutató. Fény megtörik változása miatt annak terjedési sebessége az átmenet egyik környezetből a másikba. A törésmutatója a második közeg alapján az első numerikusan arány egyenlő a fény sebessége az első közegben a fény sebessége a második közeg:
Így a törésmutató azt mutatja, hogy hány alkalommal a fénysebesség a környezet, amelyből a fény kilép, nagyobb, mint (kisebb) a fénysebesség a környezetet, amelyben benne van.
Minthogy a sebesség a elektromágneses hullámok terjedését vákuumban állandó, célszerű meghatározni a törésmutatója különböző médiumok a vákuumhoz képest. sebesség arányt a fény terjedését vákuumban annak a terjedési sebesség a közegben nevezik abszolút törésmutatója az anyag () az alapvető jellemzője annak optikai tulajdonságait,
azaz törésmutatója a második közeg alapján az első az aránya abszolút értékeinek ezek a médiumok.
Jellemzően, az optikai tulajdonságait az anyag törésmutatója n tekintetében levegő, amely kicsit különbözik a abszolút törésmutatója. A táptalaj, amelyben az abszolút szám több úgynevezett optikailag sűrűbb.
Korlátozza a szög fénytörés. Amikor a fény áthalad egy közeget egy kisebb törésmutatójú egy közeget egy nagy törésmutatójú (n1 Ábra. 3. fénytörés az átmenetet egy optikailag kevésbé sűrű közegben szerdán optikailag sűrűbb. Mivel a beesési szög a IM = 90 ° (gerenda 3, 2. ábra) a fény a második közeget kiterjeszti csak szögtartományba RPR. az úgynevezett határérték törésszögét. A második régió a közeg szögön belül komplementer korlátozó szög fénytörés (90 ° - Ilim), a fény nem hatol (a 3. ábrán, ezen a területen van árnyékolva). RPR határszög fénytörés határozza meg a feltétel: . de sin im = 1, tehát. A jelenség a teljes visszaverődés. Amikor a fény áthalad egy közeget egy nagy törésmutatójú n1> n2 (4. ábra), a törési szöge nagyobb, mint a beesési szög. Fény megtörik (átjut a második közeg) csak belül beesési szög Ipr. amely megfelel a szög fénytörés RM = 90 °.
Ábra. 4. fénytörés, amelyek az átmenetet egy optikailag sűrűbb közeg közepes
optikailag kevésbé sűrű.
Beeső fény egy nagy szögben, teljesen tükröződik a média interfész (ld. A 4., a gerenda 3). Ezt a jelenséget nevezzük teljes belső visszaverődés, és a beesési szög Ipr - korlátozó szög teljes visszaverődés.
Korlátozása a szög a teljes belső visszaverődés Ilim állapota által meghatározott:
. A sin RM = 1, tehát.
Ha a fény származik lévő közeg vákuum vagy a levegőben, majd
Mivel a reverzibilitás, a sugár útját a két adathordozók határa az a szög fénytörés a átmenet az első közeg a második egyenlő a korlátozó szöge teljes belső visszaverődés a átmenet a második sugár az első közegben.
Korlátozása a teljes belső visszaverődés szöge üveg kisebb, mint 42 °. Ezért a jövő fénysugarakat a pohárba, és az eset a felületén szögben 45 °, teljesen tükröződik. Ez a tulajdonság az üveg rotációs (5. ábra) és az aktuális (4B.), Prizmák, gyakran használják az optikai eszközök.
Ábra. 5 a - forgó prizma; b - a fordított prizma.
Száloptika. Teljes belső visszaverődés berendezésben alkalmazott rugalmas optikai szálak. A fény belépő belsejében átlátszó rostokkal, körülvéve egy anyag egy kisebb törésmutatójú ismételten visszaverődik, és mentén terjed ez a szál (6. ábra).
6. ábra. A fény áthaladását belsejében egy átlátszó szálas anyag veszi körül,
egy kisebb törésmutatójú.
Átviteléhez a nagy fényáram és fenntartani a rugalmasság a fényvezető egyedi szálak a rendszer összegyűjtjük kötegekben - optikai szálak. § optika, amely foglalkozik a fényáteresztő és a kép egy fényvezető nevezzük száloptika. Ez a kifejezés említett magukat optikai elemek és eszközök. Az orvostudományban, az optikai szálakat használnak világítás hideg fény üregei és képátvitel.
Meghatározásara készülékek törésmutatójának nevű anyag refraktométer (7. ábra).
7. ábra. Optikai áramkör refraktométer.
1- tükör, 2 - mérőfej 3 - prizma rendszer, hogy megszüntesse a diszperzió, 4 - 5 lencse - a forgó prizma (csavart rúd 90 0), 6 - Scale (néhány refraktometriai
Vannak két skála: a skála a refraktív indexek és a skála a koncentráció oldatok)
A fő része a refraktométer egy mérőfej, amely két prizmák: világítás, amely csuklósan a fejrészhez, és a mérést.
A kimenet a világítási prizma annak matt felület termel szórt fénysugarat, amely áthalad a vizsgálati folyadék (2-3 csepp) a prizmák között. A felszínen a mérési prizma sugarak beeső különböző szögekben, beleértve egy szög 90 0. A mérési prizma sugarak gyűjtött a határszög fénytörés, ami megmagyarázza a kialakulását a határ a fény - árnyék meg a készülék képernyőjén.
8. ábra. Ennek során a nyaláb a mérőfej:
1 - világítás 2 prizma - vizsgálati folyadék,
3 - mérő prizma, 4 - képernyőn.