Отражение волн. Преломление волн. Использование отражения света. Прохождение света через прозрачную трёхгранную призму, плоско-параллельную пластинку. Линзы. Оптические приборы, страница 22

Вода                                                                                                                                 1                                                                                                  

                                    φ                      В

 

            А               О1                 О2                                    1                                                       2

                                                                                          в  2                    ί      α                                                                                            1

 

Рисунок 4 – прохождение света через призму

Рисунок 3 – прохождение света через призму

                                                                                                                                  ί > 42˚

Допустим, что на призму с показателем преломления  n из воздуха падает узкий пучок  света АО1 какого-то определённого цвета (рис.3,а).В призме он идёт по пути О1О2. При выходе из призмы он удаляется от перпендикуляра к грани и идёт по пути О2В. Итак, в результате прохождения сквозь призму пучок света отклоняется к её широкой части. Поскольку до призмы свет шёл по направлению АО1, а после призмы  идёт по направлению О2В, то смещение пучка произошло на угол  σ (рис.3,а) который называют углом отклонения.  Этот угол тем больше, чем больше показатель преломления вещества призмы  n и её преломляющийся угол  φ.

Заметим, что поскольку показатель преломления  n зависит от α, то и отклонение лучей в призме зависит от их цвета. Например, красные лучи отклоняются на меньший угол σ, чем  фиолетовые. Подробнее этот вопрос  рассмотрим дальше. Если трёхгранную призму поместить в такую среду, относительно которой показатель преломления вещества призмы окажется меньше единицы, то, пройдя призму, луч АО1  (рис.3,б) будет отклоняться в сторону преломляющего угла φ, а не с широкой части призмы, на угол σ. (Объясните, почему параллельные лучи, падающие на призму, после выхода из неё остаются параллельными?) Подсчёт подсказывает, что предельный угол для стекла составляет около 42˚. Поэтому в стеклянной прямоугольной призме с углами по 45˚ легко получить полное отражение света. На рис.4, показан поворот лучей на 90˚ в такой призме, а на рис.4,б показано, как поворачивается изображение в такой призме. На рис.4, изображена призма прямого зрения и ход лучей в ней. Видно, что верхние и нижние лучи меняются местами, но продолжают распространяться в прежнем направлении.

Линзы. Получение изображений с помощью линз.

 2. Собирающие и рассеивающие линзы. Оптические оси.

Для получения изображений различного вида в оптических приборах очень часто используют линзы.

 

                                                                                                                           

 

                                                                                                                                                    

                                                                              (д)                                      

(д)

(г)

(е)