ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА: ЭЛЕМЕНТЫ, ЗАКОНЫ И ПРИЛОЖЕНИЯ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2026

Отражение света является оптическое явление , с помощью которого луч света меняет направление и находит свое отражение , когда она попадает на поверхности раздела двух сред, не будучи в состоянии пересечь указанную поверхность.

Это базовое явление, встречающееся в природе и уже изученное в классической Греции. Однако законы, регулирующие отражение света, не были провозглашены вплоть до семнадцатого века. Голландский ученый В. Снелл определил законы как отражения, так и преломления. Таким образом, эти законы были названы законами Снеллиуса.

Отражение света в воде. Pixabay

Само по себе отражение - это общее явление, которое влияет на все волны, хотя случай света является наиболее представительным. Каждый раз, когда свет падает на тело, происходит отражение. В зависимости от того, какие цвета спектра поглощает тело, а какие отражает, мы видим тело того или иного цвета.

Отражение также присутствует в нашей повседневной жизни в таких повседневных вопросах, как формирование изображений в зеркалах. Эти изображения можно объяснить с помощью законов отражения. Это также можно увидеть на изображениях, отраженных от поверхности воды, хотя в этом случае также имеет место явление преломления.

элементы

При изучении отражения света необходимо учитывать следующие элементы: свет, две среды, поверхность раздела сред, падающий луч, отраженный луч и нормаль к поверхности разделения. .

В физике термин свет включает в себя все поле излучения, включенное в электромагнитный спектр, а термин видимый свет зарезервирован для той части спектра, которую воспринимает человеческий глаз.

В размышлении следует различать два средства. Первый - это среда, через которую распространяется волна. Второй либо не пересекает его, либо, если пересекает, происходит преломление волны. Между двумя медиа есть то, что называется разделением медиа.

Нормаль - это линия, перпендикулярная плоскости разделения сред. Падающий луч называется лучом света, который достигает разделяющей поверхности через первую среду. Со своей стороны, отраженный луч - это тот, который отражается после того, как падающий луч сталкивается с этой поверхностью.

Законы отражения

Хотя Евклид был первым, кто опубликовал законы отражения в 3 веке до нашей эры, правда в том, что это было в 1621 году, с голландским астрономом и математиком Виллебрордом Снелл ван Ройеном, когда были установлены текущие законы отражения и преломления. .

Два закона отражения обсуждаются ниже.

Первый закон

Первый закон резюмируется в следующем утверждении: падающий луч, нормаль (или перпендикуляр к плоскости) и отраженный луч находятся в одной плоскости пространства.

Углы отражения света. Машиночитаемый автор не предоставлен. Арвелий предположил (на основании заявлений об авторских правах).

Второй закон

Второй закон отражения гласит, что угол отражения точно такой же, как угол падения.

Принцип Ферма

Оба предыдущих закона отражения, а также законы преломления могут быть выведены из принципа Ферма. Этот принцип гласит, что путь, по которому луч света следует между двумя местами в пространстве, всегда занимает самое короткое время.

Полное внутреннее отражение света

Полное внутреннее отражение света происходит, когда свет встречает среду с показателем преломления n ₂ , меньшим, чем у среды, в которой он находится, n ₁ . В этом случае свет не может пройти через разделяющую поверхность обеих сред и полностью отражается.

Конечно, это происходит только при углах падения больше, чем критический угол.

Полное внутреннее отражение является причиной блесток, которые можно увидеть на ограненном алмазе.

Типы отражения

Отражение может быть нескольких типов: зеркальное, диффузное или смешанное. Будет ли иметь место тот или иной тип отражения, будет зависеть в основном от типа поверхности на его пути.

Зеркальное отражение

Когда свет падает на гладкую полированную поверхность, возникает зеркальное отражение.

Диффузное отражение

Вместо этого, когда свет падает на неотшлифованную поверхность, отражение происходит во всех направлениях в пространстве. Итак, говорят, что было диффузное отражение.

Мариачасандра

Смешанное отражение

Как следует из названия, смешанное отражение возникает, когда происходит комбинация двух предыдущих.

Приложения

Отражение света имеет разные применения. Так, например, явление полного отражения используется в так называемой призме Порро, которая используется при производстве биноклей.

Полное отражение также используется для распространения света в волоконно-оптических кабелях. Таким образом, если у вас дома есть оптоволоконное подключение к Интернету, вы должны знать, что часть ответственности за пользование им связана с полным отражением света.

Ретроотражение

Ретроотражение - это применение отражения света, состоящее из отражения света обратно к источнику или источнику, независимо от угла его падения. Для этого используются плоские отражающие поверхности.

Особое применение световозвращения - в дорожных знаках. Это позволяет свету от фар отражаться прямо в направлении источника. Таким образом, сигнал выглядит усиленным, так что водитель получает предупреждение об опасности.

эксперимент

Явление отражения света можно проверить с помощью некоторых простых домашних экспериментов, подобных тому, который мы предлагаем ниже. Вы можете сделать это дома без всякого риска и увидеть, насколько физика у вас под рукой.

Полное внутреннее отражение света эксперимент

Для проведения этого эксперимента вам понадобятся только стакан, вода, молоко и лазерная указка.

Сначала наполните стакан водой, затем добавьте несколько капель молока. Как только это будет сделано, лазерная указка будет направлена ​​на стекло ниже уровня воды. Таким образом, луч света от указателя пройдет через воду и будет отражаться от поверхности воды вместе с воздухом.

Кроме того, благодаря каплям молока, растворенным в воде, можно проследить весь путь световой волны и точно наблюдать как падающий, так и отраженный луч. В любом случае, идеальным вариантом является проведение эксперимента в комнате с небольшим освещением, чтобы лучше понять характер отраженной волны.

причины

Как мы объясняли ранее, это явление имеет место только тогда, когда свет переходит из среды с более высоким показателем преломления в среду с более низким показателем преломления. Таким же образом, чтобы это произошло, свет должен влиять на разделение сред под углом, большим, чем так называемый критический угол.

вывод

Отражение света - это естественное явление, которое ежедневно сопровождает нас в нашей жизни. Это настолько, что мы воспринимаем цвета благодаря ему. Есть свидетельства его изучения уже в классической Греции, хотя правила, которыми он управляется, начали определяться только в семнадцатом веке, с приходом Снелла.

В настоящее время его приложения многочисленны и разнообразны. Некоторые, вы наверняка не вообразили их, и они вовлечены в такие неожиданные процессы, как передача информации по оптоволоконным кабелям.

Не только физика присутствует во всем, когда она нас окружает, свет также неотделимо сопровождает нас в нашем открытии реальности. Не зря, именно благодаря ей мы воспринимаем окружающий мир.

Ссылки

1. Свет (nd). В Википедии. Получено 27 февраля 2019 г. с сайта en.wikipedia.org.
2. Берк, Джон Роберт (1999). Физика: природа вещей. Мексика DF: International Thomson Editores.
3. Полное внутреннее отражение (nd). В Википедии. Получено 28 февраля 2019 г. с сайта en.wikipedia.org.
4. Свет (nd). В Википедии. Получено 1 марта 2019 г. с сайта en.wikipedia.org.
5. Лекнер, Джон (1987). Теория отражения, электромагнитных волн и волн частиц. Springer.