Преломление света
Введение
В предыдущих лекциях рассмотрено отражение света, где угол падения равен углу отражения. Сейчас изучаем преломление – изменение направления света при переходе из одной среды в другую.
Основные концепции
- Преломление – изменение направления светового луча при переходе между средами с разной скоростью света.
- Углы преломления и падения измеряются от перпендикуляра к поверхности раздела сред.
- Свет в вакууме – движется быстрее всего, так как нет преград (нет воздуха, воды и пр.).
- Пример среды: стекло вместо воды, чтобы избежать испарения при вакууме.
Аналогия с машиной
- Машина на дороге (гладкая поверхность) и в грязи (среда с другим сопротивлением).
- Как только колесо машины попадает в более медленную среду (грязь), она начинает медленнее двигаться, приводя к изменению направления.
Закон Снелла
- Определение: отношение скорости света в среде к синусу угла преломления равно отношению скорости в другой среде к синусу угла падения.
- Формула:
- ( \frac{V_2}{\sin \theta_2} = \frac{V_1}{\sin \theta_1} )
- Показатель преломления ( n = \frac{c}{V} ), где ( c ) – скорость света в вакууме.
- Изменение формулы с использованием показателя преломления:
- ( n_2 \sin \theta_2 = n_1 \sin \theta_1 )
- Показатель преломления определяет, насколько медленнее свет движется в данной среде по сравнению с вакуумом.
Примеры и пояснения
- Вакуум: показатель преломления равен 1.
- Воздух: показатель преломления близок к 1, скорость почти такая же, как в вакууме.
- Бриллиант: свет движется значительно медленнее, показатель преломления гораздо выше.
Заключение
Лекция охватила основные принципы преломления света и закон Снелла с использованием различных аналогий и примеров. В след ующих видео будут разобраны более сложные примеры и применение теории на практике.