Полное внутреннее отражение “Все исследуй, давай разуму первое место”Пифагор Автор проекта: ученица 10 «Б» класса Синякова МарияРуководитель: Лебедева Алевтина СергеевнаМОУ «Лицей №22», г.Воскресенск, 2011-2012г.
Угол падения, при котором свет не преломляется в другую среду, а отражается и скользит вдоль раздела двух сред (т.е. угол преломления равен 900), называется предельным углом полного отражения(α=49°). Для стекла предельный угол полного отражения равен 420, для воды 490 Если вторая среда - воздух (вакуум), то , где n - абсолютный показатель преломления среды, из которой идут лучи.
Что это за явление Явление отражения света от оптически менее плотной среды, при котором преломление отсутствует, а интенсивность отраженного света практически равна интенсивности падающего, называют явлением полного внутреннего отражения. Явление полного отражения можно наблюдать на примере. Если налить в стакан воду и поднять её выше уровня глаз, то поверхность воды при рассмотрении её снизу кажется посеребрённой вследствие полного отражения света. Условия наблюдения явления полного внутреннего отражения:n1 < n2, т.е. свет идет из среды более плотной в среду менее плотную;угол падения больше предельного угла a> aпр. При этом выполняется соотношение: sin(aпр) = 1/n1.
Первое знакомство с полным отражением света При определенном угле наклона пробирка кажется посеребренной, т.к. световые лучи падают на границу раздела сред вода - воздух под углом α больше α0 ,возникает явление полного внутреннего отражения. Когда в пробирку наливаем воду, оптическая плотность сред одинакова - свет отражается от поверхности фломастера.
Ход лучей в световоде Прохождение света по световоду объясняется тем, что, падая на внутреннюю поверхность под углом больше предельного, свет многократно испытывает полное отражение и достигает конца.
Значение явления
Полное внутреннее отражение в природе Явление полного отражения света справедливо и для живых организмов. Полным внутренним отражением объясняется блеск капель росы на солнечном свете, светящиеся фонтаны, блеск (“игра”) бриллиантов, хрусталя, блеск пузырьков воздуха в воде, образование радуги, миражей. Тела, состоящие из крупинок или пленок прозрачных веществ, обладают плохой прозрачностью. Снег кажется нам белым и непрозрачным, хотя он состоит из скопления кристалликов льда.
Полное внутреннее отражение в технике Полное отражение используется в так называемой волоконной оптике для передачи света и изображения по пучкам прозрачных гибких волокон – световодам. Жгуты из волокон используются, например, в медицине для исследования внутренних органов (введение обычной лампочки вызывает нежелательное нагревание).
Практическое применение полного отражения света