|
Меню:
|
Преломление света
Преломление света является основным принципом, лежащим в
основе всех оптических приборов, используемых в фотографии. Попробуем разобраться,
что это такое, и какова природа этого явления.
Все мы знаем, что если бросить в воду камень, по поверхности
воды пойдут круги волн. Вода однородна, и волна в любую сторону будет двигаться
с одинаковой скоростью. А это значит, что гребень волны за одно и то же время в
любом направлении пройдет одно и то же расстояние, что и образует окружность.
Представим себе, что такая волна ушла достаточно далеко от своего источника,
окружность сильно увеличилась в диаметре, и на небольшом участке гребень волны
стал почти прямым. И тут на пути волны встречается некоторая воображаемая
граница, после которой скорость распространения волны резко снижается. Причем
встречается под небольшим углом к гребню волны. Образуется точка пересечения
гребня волны с этой воображаемой границей. Поскольку скорость распространения
волны с разных сторон от этой точки отличается, с одной стороны от нее гребень
волны будет двигаться быстрее, чем с другой. Если мы посмотрим, что произойдет
через некоторый промежуток времени на равном расстоянии от этой точки справа и
слева, то увидим, что с одной стороны волна успеет уйти дальше от своего
источника, чем с другой, поскольку с одной стороны она еще будет двигаться
быстро, а с другой – уже медленнее. А это означает, что в точке, где гребень волны
пересекает эту воображаемую границу, в гребне волны образуется излом. Поскольку
волна распространяется перпендикулярно гребню, получается, что после
пересечения этой воображаемой границы волна изменила направление своего
распространения.
Поскольку свет имеет такую же волновую природу, только с
другими скоростями и длинами волн, и поскольку скорость световых волн постоянна
в вакууме, но снижается в различных средах, причем по-разному, аналогичное
явление будет наблюдаться и при переходе световой волны из одной среды в
другую, например, при пересечении границы воздуха и стекла. Степень преломления
света в различных средах может быть разной и зависит от степени изменения
скорости света в этой среде. Характеристикой степени преломления служит
показатель преломления, который представляет собой коэффициент уменьшения
скорости света в этой среде, относительно скорости света в вакууме. При
прохождении света через границу двух сред, отношение синусов углов наклона
падающего и преломленного луча относительно перпендикуляра к границе сред равно
отношению показателей преломления этих сред. Это правило носит название закона
преломления. |
Дополнительно:
|