Refleksion af lys. Loven om lysrefleksion. Fuld refleksion af lys

Nogle fysiske love er vanskelige at forestille sig udenbrug af visuelle hjælpemidler. Dette gælder ikke for det lys der er kendt for alle, der falder på forskellige genstande. Så på grænsen adskiller de to medier, er der en ændring i retningen af ​​lysstrålerne i tilfælde af at denne grænse er meget længere end bølgelængden. Samtidig forekommer lysreflektion, når en del af sin energi vender tilbage til det første medium. Hvis en del af strålerne trænger ind i et andet medium, sker deres brydning. I fysik kaldes strømmen af ​​lysenergi, der falder på grænsen af ​​to forskellige medier, og den der vender tilbage fra den til det første medium afspejles. Det er den gensidige ordning af disse stråler, der bestemmer lovens overvejelser og refraktion af lys.

Vilkårene

Vinklen mellem den indfaldende stråle og den vinkelrettelinje til grænsefladen mellem to medier, genoprettet til punktet for forekomsten af ​​strømmen af ​​lysenergi, hedder indfaldsvinklen. Der er en anden vigtig indikator. Dette er refleksionsvinklen. Det opstår mellem den reflekterede stråle og den vinkelrette linje, genoprettet til dens faldpunkt. Lyset kan kun spredes retlinet i et homogent medium. Forskellige medier absorberer og reflekterer stråling af lys på forskellige måder. Refleksionskoefficienten er en mængde, der karakteriserer refleksiviteten af ​​et stof. Det viser, hvor meget energi, der produceres af lysstrålingen på overfladen af ​​mediet, er den, der vil blive båret væk fra den ved reflekteret stråling. Denne koefficient afhænger af en række faktorer, en af ​​de vigtigste er indfaldsvinklen og sammensætningen af ​​strålingen. Fuld refleksion af lys opstår, når det falder på genstande eller stoffer med en reflekterende overflade. For eksempel sker dette, når strålerne rammer en tynd film af sølv og flydende kviksølv deponeret på glasset. Fuld refleksion af lys i praksis forekommer ganske ofte.

love

Loven om refleksion og refraktion af lys varformuleret af Euclid i 2000-tallet. BC. e. Alle blev etableret eksperimentelt og er let bekræftet af det rent geometriske Huygens-princip. Ifølge ham er ethvert punkt i det medium, som forstyrrelsen når, en kilde til sekundære bølger.

Den første lov af lysreflektion: Hændelsen og reflekterende stråle samt den vinkelrette linje til medieinterfacet, der er rekonstrueret ved lysstrålepunktet, er placeret i samme plan. En planbølge er hændelse på den reflekterende overflade, hvis bølgeoverflader er strimler.

En anden lov siger, at refleksionsvinklenlys er lig med indfaldsvinklen. Dette er fordi de har gensidigt vinkelrette sider. Ud fra principperne om lige triangler følger det, at indfaldsvinklen er lig med refleksionsvinklen. Man kan let bevise, at de ligger i samme plan med en vinkelret linje, genoprettet til mediernes grænseflade ved strålingsstedet. Disse vigtigste love gælder også for omvendt lys. På grund af energiens reversibilitet reflekteres en stråle, der formerer sig langs den reflekterede stråles sti, langs den indfaldende stråles sti.

Egenskaber af reflekterende legemer

Det store flertal af objekter afspejler kunindfaldende lys på dem. De er ikke en kilde til lys. Veloplyste organer er helt synlige fra alle retninger, da strålingen fra deres overflade reflekteres og spredes i forskellige retninger. Dette fænomen kaldes diffus (spredt) refleksion. Det opstår når lys rammer nogen ru overflader. For at bestemme stien til den stråle, der reflekteres fra kroppen ved punktet for dens fald, er et plan lavet til at røre overfladen. Derefter er der med hensyn til det planlagt forekomst af stråler og refleksioner.

Diffus refleksion

Kun på grund af eksistensen af ​​spredt(diffus) afspejling af lysenergi skelner vi objekter, der ikke kan udstråle lys. Enhver krop vil være helt usynlig for os, hvis stråling af stråler er nul.

Diffus refleksion af lysenergi forårsager ikkeen person har ubehagelige fornemmelser i øjnene. Dette skyldes det faktum, at ikke alt lys vender tilbage til det oprindelige miljø. Så fra sneen afspejler omkring 85% af strålingen, fra hvidt papir - 75%, godt fra velour af sort farve - kun 0,5%. Når lyset afspejles fra forskellige ru overflader, er strålerne tilfældigt rettet mod hinanden. Afhængigt af hvor meget overfladen afspejles af lysstråler, kaldes de uigennemsigtige eller spejl. Men stadig er disse begreber relative. De samme overflader kan være spejl og frostet ved forskellige bølgelængder af indfaldende lys. Overfladen, der jævnt fordeler strålerne i forskellige retninger, anses for absolut mat. Selvom der ikke er praktisk talt ingen sådanne objekter i naturen, er ulejeret porcelæn, sne, tegnepapir meget tæt på dem.

Spejlrefleksion

Spejlrefleksionen af ​​lysstråler adskiller sig fraandre typer i, at når energibjælkerne falder på en glat overflade i en vis vinkel, afspejles de i en retning. Dette fænomen er kendt for alle, der engang brugte et spejl under lysets stråler. I dette tilfælde er det en reflekterende overflade. Andre organer tilhører denne kategori. At spejle (reflekterende) overflader indbefatter alle optisk glatte objekter, hvis dimensioner inhomogeniteter og ruheder på dem er mindre end 1 mikron (ikke overstige størrelsen af ​​lysbølgelængde). For alle sådanne overflader er lovene om lysrefleksion gyldig.

Refleksion af lys fra forskellige spejlflader

I teknologi spejler vi medbuet reflekterende overflade (sfæriske spejle). Sådanne objekter er legemer i form af et sfærisk segment. Strålingens parallelisme i tilfælde af reflektion af lys fra sådanne overflader er stærkt krænket. Der er to typer af sådanne spejle:

• konkave - reflektere lys fra kuglesegmentets indre overflade, de kaldes samlere, fordi parallelle stråler af lys efter refleksion fra dem samler på et tidspunkt;

• Konveks - reflektere lyset fra ydersiden, mens parallelle stråler er spredt til siderne, hvorfor konvekse spejle kaldes spredning.

Varianter af refleksion af lysstråler

Stråle, der rammer næsten paralleltoverflade, kun berører det lidt, og så reflekteres det i en meget uklar vinkel. Så fortsætter han sin rejse langs en meget lav bane, der maksimalt er placeret til overfladen. Strålen, der falder næsten lodret, reflekteres i en spids vinkel. I dette tilfælde vil retningen af ​​den allerede reflekterede stråle være tæt på den indfaldende stråles vej, hvilket helt svarer til fysiske love.

Refraktion af lys

Refleksion er tæt forbundet med andre fænomenergeometrisk optik, såsom refraktion og total intern refleksion. Lyset går ofte gennem grænsen mellem to medier. Refraktion af lys refererer til ændringen i retning af optisk stråling. Det sker, når det går fra et miljø til et andet. Brænding af lys har to regulariteter:

• En stråle, der passerer gennem grænsen mellem medierne, er placeret i et plan, der passerer gennem et vinkelret på overfladen og en faldende stråle;

• Indfaldsvinkel og brydning er relateret.

Refraktion er altid ledsaget af refleksionlys. Summen af ​​energierne i de reflekterede og refrakterede stråler af stråler er lig med den indfaldende stråles energi. Deres relative intensitet afhænger af polarisationen af ​​lyset i den indfaldende stråle og på indfaldsvinklen. Loven om lysbrydning er baseret på arrangementet af mange optiske instrumenter.

</ p>