Законы отражения и преломления света

В геометрической оптике законы отражения и преломления света на границе раздела двух прозрачных сред формулируются на основе понятия световых лучей. Компьютерная модель позволяет изучать законы отражения и преломления света на границе воздух–среда и среда–воздух. При этом показатель преломления n среды может изменяться от 1 до 2. Модель является компьютерным вариантом прибора для изучения законов отражения и преломления света.

Луч света направляется на плоскую границу двух сред либо со стороны воздуха, либо со стороны исследуемой среды. В обоих случаях угол падения можно изменять в пределах от 0 до 90°. На экране дисплея высвечиваются отраженный и преломленный лучи, направления которых можно определить по круговой градусной шкале.

Обратите внимание, что при падении света на границу раздела со стороны среды (n > 1) под углом, превышающим некоторое значение α0, преломленный луч отсутствует. Это явление называется полным отражением света, а угол α0 – предельным углом полного отражения света (α0 = αпр). При падении света на эту же границу со стороны воздуха преломленный луч не может отклониться от перпендикуляра к границе раздела на угол, превышающий α0.

В левой части модели показана круговая шкала с установленным на ней источником света и полуцилиндр, изготовленный из материала, оптическую плотность которого можно изменять. Источник света можно перемещать по шкале с помощью мышки или соответствующего регулятора. Справа вверху расположены регуляторы величины угла падения и относительного показателя преломления. Под ними находятся переключатели среды. Внизу справа расположено табло, на котором показаны основные соотношения для законов отражения и преломления света.