Отражение света

1. Граница раздела между двумя прозрачными средами

Мы рас­смот­рим вто­рой закон гео­мет­ри­че­ской оп­ти­ки, ко­то­рый свя­зан с от­ра­же­ни­ем света.  

Чтобы го­во­рить о том, что такое от­ра­же­ние, в первую оче­редь надо рас­смот­реть то, что про­ис­хо­дит на гра­ни­це раз­де­ла двух сред.

Что про­ис­хо­дит на гра­ни­це раз­де­ла (рис. 1)?

По­ве­де­ние луча на гра­ни­це двух сред

Рис. 1. По­ве­де­ние луча на гра­ни­це двух сред

От то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка света на гра­ни­цу раз­де­ла па­да­ет све­то­вой луч. Часть этого луча прой­дет внутрь сле­ду­ю­щей про­зрач­ной среды, а часть от­ра­зит­ся. В дан­ном слу­чае от­ра­же­ни­ем мы можем на­звать такое яв­ле­ние, при ко­то­ром часть па­да­ю­ще­го све­то­во­го луча от­ра­жа­ет­ся, т. е. воз­вра­ща­ет­ся в ту же среду, из ко­то­рой свет упал на гра­ни­цу раз­де­ла. Часть луча, ко­то­рая про­шла внутрь вто­рой среды, будет на­зы­вать­ся лучом пре­лом­лен­ным.

О пре­лом­ле­нии у нас раз­го­вор будет впе­ре­ди.

2. Закон отражения света

Рас­смат­ри­вая яв­ле­ния от­ра­же­ния, мы долж­ны ска­зать о за­ко­нах от­ра­же­ния света. 

За­ко­ны от­ра­же­ния

Луч па­да­ю­щий, луч от­ра­жен­ный и пер­пен­ди­ку­ляр, вос­став­лен­ный в точку па­де­ния луча, лежат в одной плос­ко­сти.

Угол па­де­ния луча равен углу от­ра­же­ния луча. 

Об­ра­тим­ся к ри­сун­ку, ко­то­рый ил­лю­стри­ру­ет этот закон.

Ил­лю­стра­ция за­ко­на от­ра­же­ния

Рис. 2. Ил­лю­стра­ция за­ко­на от­ра­же­ния

На  ри­сун­ке 2 пред­став­ле­на гра­ни­ца раз­де­ла двух сред. От то­чеч­но­го ис­точ­ни­ка луч света па­да­ет на гра­ни­цу раз­де­ла. Вос­ста­вим пер­пен­ди­ку­ляр в точку па­де­ния луча. Луч па­да­ю­щий, луч от­ра­жен­ный и пер­пен­ди­ку­ляр, вос­став­лен­ный в точку па­де­ния луча, лежат в одной плос­ко­сти. В дан­ном слу­чае это плос­кость на­ше­го ри­сун­ка. 

Угол  – это угол па­де­ния.

Угол  – это угол от­ра­же­ния. Между собой углы равны.

Важ­ное зна­че­ние имеет гра­ни­ца раз­де­ла, от ко­то­рой от­ра­жа­ет­ся свет. Если это про­зрач­ная среда, то от­ра­же­ние света на­блю­дать­ся не будет.

По­верх­ность, от ко­то­рой мы на­блю­да­ем от­ра­же­ние, на­зы­ва­ет­ся зер­ка­лом.

3. Диффузное и зеркальное отражения

От­ра­же­ние бы­ва­ет двух видов. Есть от­ра­же­ние диф­фуз­ное, есть от­ра­же­ние зер­каль­ное.

Что такое диф­фуз­ное от­ра­же­ние?

Диф­фуз­ное от­ра­же­ние – это от­ра­же­ние от до­ста­точ­но ше­ро­хо­ва­тых по­верх­но­стей. Ярким при­ме­ром диф­фуз­но­го от­ра­же­ния можно на­звать от­ра­же­ние от белой бу­ма­ги (рис. 3). 

Диф­фуз­ное от­ра­же­ние

Рис. 3. Диф­фуз­ное от­ра­же­ние

Для каж­до­го луча в от­дель­но­сти закон от­ра­же­ния вы­пол­ня­ет­ся. А груп­па лучей в итоге от­ра­жа­ет­ся в раз­ных на­прав­ле­ни­ях. 

Зер­каль­ное от­ра­же­ние – это от­ра­же­ние, когда все лучи, упав­шие на дан­ную по­верх­ность па­рал­лель­но друг другу, также от­ра­зи­лись (рис. 4).

Зер­каль­ное от­ра­же­ние

Рис. 4. Зер­каль­ное от­ра­же­ние

На ри­сун­ке ниже по­ка­за­но диф­фуз­ное от­ра­же­ние (рис. 5).

Диф­фуз­ное от­ра­же­ние

Рис. 5. Диф­фуз­ное от­ра­же­ние

На по­верх­ность, па­да­ют 4 луча па­рал­лель­но друг другу. Каж­дый луч в от­дель­но­сти ис­пы­ты­ва­ет от­ра­же­ние в точ­но­сти в со­от­вет­ствии с за­ко­ном и, меняя свое на­прав­ле­ние, воз­вра­ща­ет­ся в первую среду. От­ра­жен­ные лучи не па­рал­лель­ны друг другу.

Вто­рое от­ра­же­ние – это зер­каль­ное от­ра­же­ние.

Зер­каль­ное от­ра­же­ние

Рис. 6. Зер­каль­ное от­ра­же­ние

На по­верх­ность па­рал­лель­но друг другу па­да­ют све­то­вые лучи и от­ра­жа­ют­ся тоже па­рал­лель­но друг другу.

4. Зеркало

Что такое зер­ка­ло?

Зер­ка­лом на­зы­ва­ют тело, ко­то­рое со­зда­ет изоб­ра­же­ния пред­ме­тов, а также изоб­ра­же­ния ис­точ­ни­ков света.

5. Завершение

Вывод

Вы узна­ли о том, что про­ис­хо­дит на гра­ни­це раз­де­ла двух про­зрач­ных сред. По­зна­ко­ми­лись со вто­рым за­ко­ном от­ра­же­ния света, узна­ли о диф­фуз­ном и зер­каль­ном от­ра­же­ни­ях, а также о том, что такое зер­ка­ло.

Вопросы к конспектам

Как из­ме­нит­ся угол от­ра­же­ния, если угол па­де­ния умень­шит­ся?

Под каким углом от­ра­жа­ет­ся луч, упав­ший пер­пен­ди­ку­ляр­но зер­ка­лу?

Сол­неч­ные лучи об­ра­зу­ют с го­ри­зон­том угол . Как нужно рас­по­ло­жить плос­кое зер­ка­ло, чтобы осве­тить сол­неч­ным све­том дно ко­лод­ца?

Последнее изменение: Среда, 30 Май 2018, 15:39