|
|
|
|
|
Глава 3. Световые явления
§ 55. Полное внутреннее отражениеВспомните закон отражения света. Как изменяется направление распространения света при переходе из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную? 1. Вы уже знаете, что при переходе луча света из прозрачной среды, оптически более плотной, в прозрачную среду, оптически менее плотную, угол падения меньше угла преломления. Выясним, что будет происходить при увеличении угла падения. Как показывает опыт, угол преломления тоже будет увеличиваться (рис. 172). При некотором значении угла падения угол преломления будет равен 90°, и свет не будет распространяться во второй среде. При дальнейшем увеличении угла падения свет, падающий на границу раздела воды и воздуха, полностью отразится от неё. Это явление называют полным внутренним отражением.
2.
Для любой пары сред существует определённый предельный угол. При переходе света из стекла в воздух этот угол равен приблизительно 40°. 3. Явление полного внутреннего отражения имеет широкое применение. Оно, в частности, используется в призмах, с помощью которых можно изменять направление световых лучей. Пусть луч света падает на грань стеклянной призмы перпендикулярно этой грани (рис. 173, а). В основаниях призмы лежит равнобедренный прямоугольный треугольник (рис. 173, б) (АВ = АС; ∠ВАС = 90°). Луч света войдёт в призму, не преломляясь, поскольку он перпендикулярен грани ABED, т. е. угол падения а = 90°. На грань BCFE луч падает под углом α = 45°, который больше предельного угла. Поэтому луч отразится от грани BCFE под углом β = 45° и выйдет из призмы через грань ACFD (см. рис. 173, б).
Таким образом, призма изменила направление луча на 90°. Она «поворачивает» лучи (рис. 174). Такая призма используется в перископах. Использование призм в перископе предпочтительнее, чем зеркал. Это связано с тем, что поверхность зеркала в отличие от поверхностей призмы покрыта специальным веществом (амальгамой), отражающим свет, и подвержена порче.
|
|
|