23
Vlnění, jenž dopadá na rozhraní dvou prostředí se může:
- odrazit od rozhraní,
- projít do druhého prostředí.
k
k - kolmice dopadup1 - dopadající paprsekp2 - odražený paprsek
p1 p2
- úhel dopadu- úhel odrazu
Odraz světla na rozhraní prostředí
Zákon odrazu světla
Úhel odrazu vlnění se rovná úhlu dopadu.Odražený paprsek leží v rovině dopadu.
k
p1 p2
kp1
p2
2
1
v
v
sin
sin
Poměr sinu úhlu dopadu k sinu úhlu lomu je pro dvě danáprostředí veličina stálá a rovná se poměru rychlostí světlav obou prostředích. Lomený paprsek zůstává v rovině dopadu.
Zákon lomu světla
2
1
v
v
sin
sin
11 v
cn
22 v
cn
Vyjádříme-li absolutní indexy lomů prostředí pomocírychlostí v1 a v2:
11 n
cv
22 n
cv
2
1
ncnc
1
2
n
n
Dosadíme do zákona lomu
Poměr sinu úhlu dopadu k sinu úhlu lomu je pro dvědaná prostředí veličina stálá a rovná se obrácenému po-měru absolutních indexů lomů prostředí.
Zákon lomu světla
Willebord van Roijen Snell (1591-1626)
V 17. století objevil zákonpro lom světla.
1
2
n
n
sin
sin
Snellův zákon lomu
kp1
p2
Zákon lomu světla
Když má světlo v jednom prostředí větší rychlost nežv druhém, je první prostředí vzhledem k druhému optickyřidší a druhé vzhledem na prvnímu opticky hustší.
opticky řidší prostředí
opticky hustší prostředí
p1
p2
Při průchodu světla z optickyřidšího do hustšího prostředínastává lom ke kolmici.
p/1
p/2
1v
2v 2v
1v
k k
Průchod vlnění rozhraním prostředí
Při průchodu světla z optickyhustšího do řidšího prostředínastává lom od kolmice.
1v
2v
21 vv
Průchod světla do opticky řidšího prostředí(z vody do vzduchu, ze skla do vzduchu a pod.)
k1p
/1p
Při průchodu světla do opticky řidšího prostředí je vždyúhel lomu větší než úhel dopadu.
21 vv
Průchod světla do opticky řidšího prostředí(z vody do vzduchu, ze skla do vzduchu a pod.)
k
1p
/1p
Zvětšujeme-li úhel dopadu, potom se zvětšuje také uhellomu světla.
1v
2v
21 vv
Průchod světla do opticky řidšího prostředí(z vody do vzduchu, ze skla do vzduchu a pod.)
k
1p
/1p
m
o90
m – mezní úhel
Při určitém úhlu dopadu m je úhel lomu = 90o.
1v
2v
21 vv
Průchod světla do opticky řidšího prostředí(z vody do vzduchu, ze skla do vzduchu a pod.)
k
1p/1p
m
Dopadá-li světlo na rozhraní prostředí pod úhlem dopadu> m, světlo se od rozhraní odrazí.
Nastal úplný (totální) odraz světla.
/1v
2v
/
Průchod světla do opticky řidšího prostředí(z vody do vzduchu, ze skla do vzduchu a pod.)
k
1p
/1p
m
o90
Měřením mezního úhlu m můžeme určit index lomu prostředí n.
1v
2v
1
2
n
n
sin
sin
1
2m
90 n
no
sin
sin
sin 90o = 1, n2 = 1
1m
1sin
n
Využití úplného odrazu světla:1. refraktometry - přístroje k měření indexu lomu kapalných a pevných látek,
1m
1sin
n
Měřením mezního úhlu m můžeme určit index lomu prostředí n.
Využití úplného odrazu světla:1. refraktometry,2. odrazné hranoly,
Odrazné hranoly se používají v optických přístrojíchmísto zrcadel (fotoaparáty, dalekohledy a pod.).
V lékařství – pozorování nepřístupných míst,v komunikacích – přenos informací atd.
Využití úplného odrazu světla:1. refraktometry,2. odrazové hranoly,3. vláknové vlnovody.
Využití úplného odrazu světla:1. refraktometry,2. odrazové hranoly,3. vláknové vlnovody.
Na rozhraní prostředí se světlo může:
a) odrazit,
b) projít do druhého prostředí,
c) utlumit,
d) interferovat.
Test
1
Podle zákonu odrazu je:
a) úhel odrazu větší než úhel dopadu,
b) úhel odrazu menší než úhel dopadu,
c) úhel odrazu stejně velký jako úhel dopadu,
d) odražený paprsek v rovině dopadu.
Test
2
Při průchodu světla do prostředí, v němž se šířívětší rychlostí nastává:
a) nastává lom od kolmice,
b) nastává lom ke kolmici,
c) je úhel lomu menší než úhel dopadu,
d) je úhel lomu větší než úhel dopadu.
Test
3
Test
4
Při průchodu světla do prostředí, v němž se šířímenší rychlostí nastává:
a) nastává lom od kolmice,
b) nastává lom ke kolmici,
c) je úhel lomu menší než úhel dopadu,
d) je úhel lomu větší než úhel dopadu.
Zákon lomu vyjádřen veličinovou rovnicí je:
, b)2
1
v
v
sin
sin
. d)1
2
v
v
sin
sin
, cos
a)1
2
v
v
cos
, cos
c)2
1
v
v
cos
Test
5
