Reflektion av ljus. Lagen om ljusreflektion. Full reflektion av ljus

Vissa fysiska lagar är svåra att föreställa sig utananvändning av visuella hjälpmedel. Detta gäller inte det ljus som är bekant för alla, som faller på olika föremål. Så på gränsen som skiljer de två medierna, är det en förändring i ljusstrålens riktning i händelse av att denna gräns är mycket längre än våglängden. Samtidigt uppträder ljusreflektion när en del av sin energi returneras till det första mediet. Om en del av strålarna tränger in i ett annat medium, uppträder deras brytning. I fysiken kallas flödet av ljusenergi som faller på gränsen för två olika medier, och den som återvänder från den till det första mediet reflekteras. Det är det ömsesidiga arrangemanget av dessa strålar som bestämmer lagar av reflektion och refraktion av ljus.

Villkoren

Vinkeln mellan den infallande strålen och den vinkelrätalinje till gränssnittet för två medier, återställd till punkten för förekomsten av flödet av ljusenergi, kallas incidensvinkeln. Det finns en annan viktig indikator. Detta är reflektionsvinkeln. Det uppstår mellan den reflekterade strålen och den vinkelräta linjen, återställd till dess fall. Ljuset kan propagera rätlinjigt endast i ett homogent medium. Olika medier absorberar och reflekterar ljusets strålning på olika sätt. Reflektionskoefficienten är en kvantitet som kännetecknar en ämnes reflektivitet. Det visar hur mycket energi som produceras av ljusstrålningen på ytan av mediet är den som kommer att bäras bort från den av den reflekterade strålningen. Denna koefficient beror på en mängd olika faktorer, en av de viktigaste är infallsvinkeln och strålningens sammansättning. Full reflektion av ljus uppträder när det faller på föremål eller ämnen med en reflekterande yta. Detta händer exempelvis när strålarna slår på en tunn film av silver och flytande kvicksilver avsatt på glaset. Full reflektion av ljus i praktiken sker ganska ofta.

lagar

Lagarna av reflektion och ljusets brytning varformulerad av Euclid i 1800-talet. BC. e. Alla av dem upprättades experimentellt och bekräftas enkelt av den rent geometriska Huygens-principen. Enligt honom är någon punkt i det medium som störningen når, en källa till sekundära vågor.

Den första lagen av ljusreflektion: incidenten och reflekterande strålen samt den vinkelräta linjen till mediegränssnittet, som rekonstrueras vid ljusstrålens punkt, är belägna i samma plan. En planvåg är infallande på den reflekterande ytan vars vågytor är remsor.

En annan lag säger att reflektionsvinkelnljuset är lika med infallsvinkeln. Detta beror på att de har ömsesidigt vinkelräta sidor. Genom att följa principerna om jämlikhet av trianglar följer det att infallsvinkeln är lika med reflektionsvinkeln. Man kan lätt bevisa att de ligger i samma plan med en vinkelrät linje, återställd till gränssnittet för media vid strålningens punkt. Dessa viktigaste lagar gäller också för omvänd ljuskurs. På grund av omvändbarheten av energi kommer en stråle som förökar sig längs den reflekterade strålens bana att reflekteras längs den infallande strålens bana.

Egenskaper hos reflekterande kroppar

De allra flesta objekten reflekterar barainfallande ljus på dem. De är inte en källa till ljus. Väl upplysta kroppar är fullt synliga från alla håll, eftersom strålningen från deras yta reflekteras och sprids i olika riktningar. Detta fenomen kallas diffus (spridning) reflektion. Det uppstår när ljus träffar några grova ytor. För att bestämma strålens väg reflekterad från kroppen vid dess fall, görs ett plan för att röra ytan. Därefter ritas invändningsvinklarna för strålar och reflektion med avseende på det.

Diffus reflektion

Endast på grund av förekomsten av utspridda(Diffus) reflektion av ljusenergi, vi skilja mellan objekt som inte är i stånd att emittera ljus. Varje organ kommer att vara helt osynlig för oss, om spridningen av strålarna blir noll.

Diffus reflektion av ljusenergi orsakar inteen person har obehagliga känslor i ögonen. Detta beror på det faktum att inte allt ljus returneras till den ursprungliga miljön. Så från snön reflekterar cirka 85% av strålningen, från vitt papper - 75%, väl, från velour av svart färg - endast 0,5%. När ljus återspeglas från olika grova ytor riktar sig strålarna slumpmässigt mot varandra. Beroende på i vilken grad ytan reflekteras av ljusstrålar kallas de ogenomskinliga eller spegeln. Men dessa begrepp är fortfarande relativa. Samma ytor kan vara spegel och frostat vid olika våglängder av infallande ljus. Ytan, som jämnt sprider strålarna i olika riktningar, anses absolut matt. Även om det finns praktiskt taget inga sådana föremål i naturen, är olaglat porslin, snö, ritpapper mycket nära dem.

Spegelreflektion

Spegelreflexionen av ljusstrålar skiljer sig frånandra typer av att när energibalkarna faller på en jämn yta i en viss vinkel reflekteras de i en riktning. Detta fenomen är bekant för alla som en gång använde en spegel under ljusstrålarna. I det här fallet är det en reflekterande yta. Andra kroppar tillhör denna kategori. Alla optiskt släta föremål kan hänvisas till speglar (reflekterande) ytor om dimensionerna av inhomogeniteter och ojämnheter på dem är mindre än 1 μm (inte överskrida ljusets våglängd). För alla sådana ytor gäller lagen om ljusreflektion.

Reflektion av ljus från olika spegelytor

I teknik speglar vi medböjd reflekterande yta (sfäriska speglar). Sådana föremål är kroppar i form av ett sfäriskt segment. Strålens parallellitet vid ljusreflektion från sådana ytor är starkt kränkt. Det finns två typer av sådana speglar:

• konkav - reflektera ljus från insidan av insatsens inre yta, de kallas samlare, eftersom parallella strålar av ljus efter reflektion från dem samlar vid en punkt;

• Konvex - reflektera ljuset från ytterytan, medan parallella strålar sprids till sidorna, varför konvexa speglar kallas spridning.

Varianter av reflektion av ljusstrålar

Beam som träffar nästan parallelltyta, rör bara lite, och sedan reflekteras den i en mycket otrolig vinkel. Sedan fortsätter han sin resa längs en mycket låg bana, maximal placerad på ytan. Strålen, som faller nästan vertikalt, reflekteras i en spetsig vinkel. I detta fall kommer riktningen för den redan reflekterade strålen att vara nära vägen till infallstrålen, vilket helt motsvarar fysiska lagar.

Bränning av ljus

Reflektion är nära relaterad till andra fenomengeometrisk optik, såsom brytning och total inre reflektion. Ofta passerar ljuset genom gränsen mellan två medier. Refraktion av ljus hänför sig till förändringen i riktningen av optisk strålning. Det uppstår när det passerar från en miljö till en annan. Bränning av ljus har två regulariteter:

• En stråle som passerar gränsen mellan media ligger i ett plan som passerar genom en vinkelrätt mot ytan och en fallande stråle;

• infallsvinkel och brytning är relaterade

Refraktion åtföljs alltid av reflektionljus. Summan av energierna hos de reflekterade och refrakterade strålarna är lika med den infallande strålens energi. Deras relativa intensitet beror på polarisationen av ljuset i den infallande strålen och på infallsvinkeln. Ljusbrottslagen grundar sig på arrangemanget av många optiska instrument.

</ p>