Задача 1 (усно) Відомо, що відбитий промінь утворює з поверхнею кут 30 о. Чому дорівнює кут падіння світлового променя?

Задача 2 (усно) Промінь світла падає на дзеркало під кутом 35 о до його поверхні. Чому дорівнює кут відбивання? Чому дорівнює кут між падаючим і відбитим променями?

Задача 3 (усно) Кут між падаючим і відбитим променями 30 о. Яким буде кут відбивання, якщо кут падіння збільшити на 15 о ?

Задача 4 (усно) Під яким кутом потрібно направити промінь на дзеркало, щоб, відбившись від нього, він пройшов у напрямі,що утворює з початковим променем кут 90 о ?

Задача: Промінь світла падає із води на межу поділу «вода-повітря» під кутом 50°. Знайти кут заломлення променя у повітрі. Розвязання І спосіб. Враховуючи, що α 1 =50°, п 1 =1,33, п 2 =1,000291, шукаємо α 2 за допомогою закона заломлення світла. Маємо п 1sin α 1 = п 2sin α 2, звідки sin α 2 =1,33 0,766=1,0188. Синус кута більший від одиниці! Парадокс. ІІ спосіб. Врахуємо показник заломлення повітря. Маємо Синус кута більший від одиниці! Парадокс.

Повне відбивання світла Розділ V. Електромагнітні хвилі, 11 клас

М Е Т А Ознайомити учнів з явищем повного відбивання світла, пояснити дане явище на основі закону заломлення світла. Навчити учнів обчислювати граничні кути повного відбивання. Виховувати вміння поєднувати досліди з теоретичними висновками. Формування діалектико-матеріалістичного розуміння процесу пізнання на прикладі повного відбивання світлових променів.

Приклади відбивання світла

Дослід. Заломлення світлового променя при різних кутах падіння на межу «скло-повітря»: а) кут падіння – біля 30°; б) кут падіння – біля 40°; в) кут падіння дорівнює куту повного відбивання Рис. 1.

Якщо збільшувати кут падіння α, то досягнувши граничного значення кута α (назвемо його кутом повного внутрішнього відбиття), β = 90°. При цьому куті падіння і більших кутах заломлений промінь вже не може проникнути в друге середовище, а відбивається – відбувається повне внутрішнє відбиття світла. Кут падіння, за якого все світло починає повністю відбиватися в перше середовище, називається граничним кутом повного відбивання. Закон заломлення світла дозволяє пояснити цікаве і практично важливе явище – повне відбиття світла. Рис.1

Знайдемо звязок граничного кута повного відбивання з відносним показником заломлення оптично більш густого середовища. де n 1 – відносний показник заломлення другого (менш густого) середовища; n – відносний показник першого середовища. В цьому випадку закон заломлення запишемо так Якщо кут падіння дорівнює граничному, то кут заломлення дорівнює 90°. Отже, sin =1 і

Явище повного внутрішнього відбиття легко спостерігати на простому досліді. Налийте в склянку воду і підніміть її дещо вище рівня очей. Поверхня води, якщо розглядати її знизу крізь склянку, здаватиметься блискучою, неначе срібною, це і буде явищем повного внутрішнього відбивання світла. Повне внутрішнє відбиття використовують у волоконній оптиці. Це явище зумовило революцію в передаванні інформації, широко використовується в медицині.

Промінь світла, спрямований на торець скляного стрижня, поширюватиметься в ньому на значні відстані практично без послаблення. При цьому світло не виходитиме за межі скляного стрижня, зазнаючи численних відбивань на межі склоповітря. На поширення світла не впливає форма стрижня. З багатьох таких стрижнів- волокон виготовляють волоконні світловоди, за допомогою яких передають зображення.

Поняття граничного кута повного відбивання лежить в основі дії багатьох приладів

Для оптичних спостережень мікроскопічних об'єктів використовують мікроскопи, які дають збільшення до 1000 разів.

Поняття граничного кута повного відбивання лежить в основі дії багатьох приладів Ендоскоп - прилад для розглядання внутрішніх порожнин тіла людини.

Рефрактометр - пристрій, призначений для визначення показника заломлення рідини. У медицині рефрактометри застосовуються для визначення концентрації речовини у розчині (наприклад, вмісту білка в сироватці крові). Поняття граничного кута повного відбивання лежить в основі дії багатьох приладів

Висновки При переході променя з оптично більш густого середовища в оптично менш густе може спостерігатись явище повного відбивання, коли промінь в друге середовище не переходить, а відбивається від межі. Найменший кут падіння, при якому вже відбувається повне відбивання, називається граничним кутом повного відбивання.

Розв`язати задачі: Обчислити граничний кут повного відбивання для рубіну (n = 1,76). Граничний кут повного відбивання для деякої речовини (на межі з повітрям) дорівнює 30 о. Визначити показник за- ломлення цієї речовини. Чому дорів-нює граничний кут повного відбивання для цієї самої речовини на межі з етиловим спиртом? (n 2 = 1,36).

Домашнє завдання: Вивчити: § 61, п.2. Повторити: § 61, п.1, § 60, п.1. Вправа 29, задача 6, задача 5.