Отражение и преломление плоской волны на границе 2-х диэлектриков. Законы отражения и преломления света.

Закон отражения света: луч падающий, луч отражённый и нормаль к границе раздела сред в точке падения лежат в одной плоскости. Угол падения равен углу отражения (a=b). Причём падающий и отражённый лучи лежат по разные стороны нормали.

Закон преломления света: луч падающий, луч преломлённый и нормаль к границе раздела сред в точке падения лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления – величина постоянная для данных двух сред и называется относительным показателем преломления или показателем преломления второй среды относительно первой.

sin α / sin γ = n₂₁ = n₂ / n₁

где n₂₁ - относительный показатель преломления второй среды относительно первой,

n_1,n₂ - абсолютные показатели преломления первой и второй сред (т.е. показатели преломления сред по отношению к вакууму).

 

Среду, у которой показатель преломления больше, называют оптически более плотной. При падении луча из оптически менее плотной в оптически более плотную среду (n₂>n₁) угол падения больше угла преломления α>g (как на рис.).

При падении луча из оптически более плотной в оптически менее плотную среду (n₁> n₂) угол падения меньше угла преломления α<g. При некотором угле падения преломленный луч будет скользящим к поверхности (g=90^о). Для углов больше этого угла падающий луч полностью отражается от поверхности (явление полного внутреннего отражения).

Относительный показатель n₂₁ и абсолютные показатели преломления сред n₁ и n₂ можно также выразить через скорости света в средах

, , , где с - скорость света в вакууме.

 

Когерентность. Интерференция световых волн. Интерференционная картина от двух источников.

 

Когерентность – согласованное проникание двух или более колебательных процессов.

Когерентные волны при сложении создают интерференционную картину.

Интерференция – процесс сложения когерентных волн, заключающийся в перераспределении энергии световой волны в пространстве, которое наблюдается в виде тёмных и светлых полос.

Причина отсутствия наблюдения интерференции в жизни – это некогерентность естественных источников света. Излучение таких источников образуется совокупностью излучений отдельных атомов, каждый из которых в течение ~10^-8с испускает «обрывок» гармонической волны, который называется цугом.

Когерентные волны от реальных источников можно получить, разделяя волну одного источника на два и более, затем, давая возможность им пройти разные оптические пути, свести их в одной точке на экране. Пример – опыт Юнга.