Отражение волн. Преломление волн. Использование отражения света. Прохождение света через прозрачную трёхгранную призму, плоско-параллельную пластинку. Линзы. Оптические приборы, страница 21

1. Прохождение света через пластинку с параллельными гранями и через трёхгранную призму . Призма с полным отражением.  Выясним, как изменяется хот световых лучей  в прозрачной пластинке с двумя плоскими и параллельными гранями. Примером  такой пластинки является хорошее оконное стекло.

                

  А                                                                       

 


                    i  О1

                       

                                                   h 

                      β1  i 2

                                                                                  S

                        O2

                                  d                                            S1

Рисунок 2 – преломление света

 
                              β2

Рисунок 1 – преломление света

 
                                     В

Пусть на пластину, сделанную из вещества с показателем преломления n, падает из воздуха узкий пучок света АО1 под углом  ί 1.(рис.1). После преломления на верхней грани этот пучок идёт внутри пластинки по пути О1О2, вторично преломляясь на нижней грани,  и идёт по пути О2В. Сравним углы  угол  ί 1 и угол β 2. Для верхней грани формула второго закона преломления в данном случае принимает вид: sin ί 1\sin β 1=n, а для нижней грани: sin ί2 \ sin β2 =1\n. Поскольку угол β 1 и угол ί2 равны, после почленного  умножения этих равенств получим:   sin ί 1\ sin β2=1, откуда    sin ί 1=sin β 2 и угол  ί 1=углу β 2. это означает, что АО1 параллелен лучу О2В. Следовательно, лучи света после прохождения через пластинку с плоскими и параллельными гранями смещаются параллельно самим себе. Расстояние, на которое смещается луч после прохождения пластины, тем больше, чем толще пластинка и чем больше показатель преломления её вещества. Кроме того, смещение d зависит от угла падения лучей  ί 1. Поэтому, когда человек смотрит сквозь толстую прозрачную пластинку под углом, все предметы кажутся ему смещёнными (рис.2).

В прикладной оптике часто используют прозрачные трёхгранные призмы. Две грани призмы , сквозь которые лучи выходят из неё, называют преломляющими гранями, а двугранный угол φ, составленный этими гранями, называют преломляющим  углом призмы.

б

 

φ

 

А

 
Равнобедренный треугольник:                                                                                                                             450

О1

 
                                                                                                   1                                                                                                   1                                                                                                   450

(а)

 

О1

 
                                   

В

 
                                                                                                                                                        2

                                                                                                   2                                                                                           45˚

                                                                                                                                                     2

(б)

 

(б)

 

(а)

 
                                                                                                                     1     2