Параграф 43 Физика 9 класс Пёрышкин | Конспект

💎 Преломление света. Закон преломления света. Полное внутреннее отражение

🌈 Преломление света

Преломление света — это изменение направления светового луча при переходе из одной среды в другую.

• Ноги человека в воде кажутся короче из-за преломления света на границе вода-воздух.

• При переходе светового луча из одной прозрачной среды в другую часть света отражается.

• Другая часть света проникает в новую среду, изменяя свое направление.

• Изменение направления зависит от угла падения луча и свойств обеих сред.

📐 Закон преломления света

Закон преломления гласит, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данной пары сред.

• Эта величина называется относительным показателем преломления и обозначается как n.

• Если свет переходит из вакуума в другую среду, то показатель преломления определяется как отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.

• Чем больше показатель преломления, тем сильнее отклоняется световой луч.

🔢 Абсолютный и относительный показатели преломления

Абсолютный показатель преломления среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в этой среде.

• Относительный показатель преломления рассчитывается для двух сред.

• Он равен отношению их абсолютных показателей.

• Показатель преломления воздуха близок к 1.

• Для воды данный показатель равен 1,33.

• Переход из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим приводит к увеличению угла преломления.

• Обратный переход приводит к уменьшению угла.

🔄 Полное внутреннее отражение

Полное внутреннее отражение происходит, когда световой луч идет из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим под углом больше критического.

• Примером служит переход из воды в воздух.

• Весь свет отражается обратно в первую среду, не преломляясь.

• Данное явление используется в волоконной оптике.

• Свет направляется по оптическому волокну, не покидая его.

• Это позволяет передавать информацию на большие расстояния с минимальными потерями.

📡 Применение полного внутреннего отражения

Полное внутреннее отражение находит широкое применение в технологии передачи света и информации.

• Волоконно-оптические кабели, применяемые для интернета и связи, основаны на этом принципе.

• Свет, проходящий через такие кабели, не выходит за их пределы, даже если волокно изогнуто.

• Явление полного внутреннего отражения можно наблюдать в природе.

• Это заметно при видео наблюдении рыб через аквариум или в оптических иллюзиях.

• Предметы кажутся в другом месте из-за преломления.

💎 База параграфа

• 📐 Величины и формулы:

  • Показатель преломления (n) — отношение скоростей света или синусов углов. n = sin α / sin β.

  • Скорость света в вакууме (c) — 300 000 км/с.

  • Абсолютный показатель (n) — n = c / v, где v это скорость в среде.

• 🔢 Цифры и константы:

  • 1,33 — показатель преломления воды.

  • 1 — приближенный показатель преломления воздуха.

• 🧪 Явления и опыты:

  • Иллюзия «сломанной ложки» — визуальное подтверждение изменения хода лучей на границе сред.

  • Полное внутреннее отражение — эффект «зеркала» при взгляде из воды под острым углом.

  • Волоконная оптика — техническое использование многократного внутреннего отражения.

• 📖 Определения:

  • Преломление — изменение направления луча на границе сред.

  • Критический угол — угол падения, при котором начинается полное внутреннее отражение.

  • Оптическое волокно — нить из прозрачного материала для передачи световых сигналов.

📝 Подведем итоги

• Преломление света — фундаментальный процесс, возникающий из-за разности скоростей света в различных прозрачных средах.

• Закон преломления устанавливает четкую математическую связь между углами падения и преломления через коэффициент n.

• Абсолютный показатель преломления является характеристикой «оптической плотности» вещества относительно вакуума.

• Явление полного внутреннего отражения превращает границу раздела сред в идеальное зеркало, что стало основой для создания высокоскоростного интернета через оптоволокно.

• Понимание этих законов объясняет множество оптических иллюзий в быту и природе — от кажущейся глубины водоемов до миража.