Закон заломлення світла 11 кл

Проблемні питання

Чому тіло, опущене в склянку з рідиною,

здається нам зламаним на межі повітря і рідини?

Проблемні питання

Як поводиться світло, переходячи

з одного середовища в інше?

𝛄 (гамма) – кут

заломлення (кут, утворений

заломленим променем і

перпендикуляром до межі поділу
двох середовищ, проведеним із

точки падіння променя)

Причини заломлення світла

γ

αβ

𝛂 – кут падіння

𝛃 – кут відбивання

𝑂

Закон заломлення світла на основі принципу Гюйґенса

У 1621 р. експериментально

встановив кількісний закон, що

описує заломлення світла

Віллеброрд

Снелліус (1580-1626)

𝑂






2

1

Одержимо цей закон за допомогою

принципу Гюйґенса

Хвиля від точки 𝑨 поширюється у
другому середовищі на 𝑨𝑫 = 𝒗𝟐∆𝒕

Площина𝑩𝑫 – хвильова поверхня заломленої хвилі

Закон заломлення світла на основі принципу Гюйґенса

𝑀

𝐴

𝐷

𝐶

𝐵𝑁

𝐴1

𝐴2

𝐵1

𝐵2

𝑣 1

𝑣 2

𝑴𝑵 – межа поділу двох середовищ

Напрямок поширення падаючої
хвилі вздовж променів 𝑨𝟏𝑨і 𝑩𝟏𝑩
Площина 𝑨𝑪– хвильова поверхня

падаючої хвилі

Промінь 𝑩𝟏𝑩 досягає 𝑴𝑵 із

запізненням на ∆𝒕 =

𝑪𝑩
𝒗𝟏

Напрямок поширення заломленої
хвилі вздовж променів 𝑨𝑨𝟐і 𝑩𝑩𝟐

Закон заломлення світла на основі принципу Гюйґенса



𝑀

𝐴

𝐷

𝐶

𝐵𝑁

𝐴1

𝐴2

𝐵1

𝐵2

𝑣 1

𝑣 2
γ

Розглянемо прямокутний

трикутник ∆𝑨𝑪𝑩

∠𝑪𝑨𝑩 = 𝛂

𝑪𝑩 = 𝑨𝑩 𝐬𝐢𝐧 𝛂

𝑨𝑩 =
𝒗𝟏

𝐬𝐢𝐧 𝛂 ∆𝒕 𝟏

Розглянемо прямокутний

трикутник ∆𝑨𝑫𝑩

∠𝑨𝑩𝑫 = 𝛄

𝑨𝑫 = 𝑨𝑩 𝐬𝐢𝐧 𝛄

𝑨𝑩 =
𝒗𝟐

𝐬𝐢𝐧 𝛄 ∆𝒕 𝟐

Прирівнюємо (1) і (2)

𝐬𝐢𝐧 𝛂
𝐬𝐢𝐧 𝛄 = 𝒗𝟏

𝒗𝟐

= 𝒏𝟐𝟏

2. Для двох даних середовищ

відношення синуса кута падіння 𝛂

до синуса кута заломлення 𝛄є

величиною незмінною:

Закони заломлення світла

𝑂






2

1

1. Промінь падаючий,
промінь заломлений і
перпендикуляр до межі
поділу двох середовищ,

проведений із точки

падіння променя, лежать в

одній площин

Закони заломлення світла (закони Снелліуса):

sin α
sin γ = 𝑛21

𝑛21 – відносний показник

заломлення

Відносний показник заломлення

Вода

Повітря

𝑣1 = 300 000 км/с

𝑣2 = 225 500 км/с

𝑣3 = 300 000 км/с
Повітря

Відносний показник

заломлення показує, у скільки

разів швидкість поширення
світла в середовищі 1 більша

(або менша), ніж швидкість

поширення світла в

середовищі 2:

𝑛21 = 𝑣1

𝑣2

Відносний показник заломлення

Вода

Повітря

𝑣1 = 300 000 км/с

𝑣2 = 225 500 км/с

𝑣3 = 300 000 км/с
Повітря

Причина заломлення світла:

Зміна швидкості поширення світла

в разі його переходу з одного
прозорого середовища в інше

Оптична густина середовища:

Чим більшою є оптична густина

середовища, тим меншою є

швидкість поширення світла в

цьому середовищі

Відносний показник заломлення

𝑂




Вода

Повітря

𝑣 1

𝑣 2

Відносний
показник

заломлення 𝒏𝟐𝟏:

𝑛21 = 𝑣1

𝑣2

За 2-м законом

заломлення

світла:

𝑛21 = sin α

sin γ

sin α
sin γ = 𝑣1

𝑣2

𝑣1

Відносний показник заломлення

З більшою

оптичною густиною

𝑂




Вода

Повітря





𝑂

𝑣2 < 𝑣1 γ < α

З меншою

оптичною густиною

𝑣2 > 𝑣1 γ > α

𝑣 1

𝑣 2
𝑣 1

𝑣 2

Промінь світла переходить у середовище

Абсолютний показник заломлення

Абсолютний показник

заломлення середовища –
це фізична величина, яка

характеризує оптичну
густину середовища і

показує, у скільки разів
швидкість поширення
світла в середовищі
менша, ніж у вакуумі

𝑂





Середовище

Вакуум

𝑣

𝑐

𝑛 = 𝑐

𝑣

Абсолютний показник заломлення

𝑂





Середовище

Вакуум

𝑣

𝑐

𝑛 = 𝑐

𝑣

Речовина 𝑛

Повітря 1,003

Лід 1,31

Вода 1,33

Етиловий спирт 1,36

Скло 1,52

Алмаз 2,42

Чи пов’язані між собою

абсолютний та відносний
показники заломлення?

Бензин 1,50

Абсолютний та відносний показники заломлення

𝑛1 = 𝑐

𝑣1

𝑛2 = 𝑐

𝑣2

𝒏𝟏, 𝒏𝟐 – абсолютні показники заломлення

=

𝒏𝟐𝟏– відносний показник заломлення

Домашнє завдання

Опрацювати § 26,
Вправа № 26 (1, 2)