Закон отражения света имеет вид
Перейти к содержимому

Закон отражения света имеет вид

  • автор:

Отражение света, виды, свойства и применение

«Отражение света – это физическое явление, которое происходит при взаимодействии света с поверхностью объекта. Когда луч света падает на поверхность, часть света отражается, а часть поглощается или проходит сквозь объект. «

Содержание:

1. История открытия

2. Виды отражения

4. Угол отражения

5. Экспериментальные методы

История открытия

Открытие отражения света связано с именем Галилео Галилея. В 1632 году он провел эксперимент, который доказал, что свет может отражаться от поверхности предметов.

Эксперимент состоял в том, что ученый направил луч света на плоскую поверхность и увидел, что часть света отразилась обратно к нему. Это было первым доказательством того, что свет представляет собой волны, а не частицы.

Галилео Галилей

Также открытие отражения света было сделано Исааком Ньютоном в XVII веке. Он заметил, что когда свет падает на зеркало, он отражается обратно в сторону источника света. Это открытие стало одним из важнейших в физике и позволило понять, как работает свет и как его можно использовать в науке и технике.

Позже, в 1801 году, Томас Юнг провел еще один эксперимент, который подтвердил, что свет действительно может отражаться от поверхностей. Он направил два луча света на две пластинки, расположенные друг за другом, и увидел, что лучи отражаются от обеих пластинок.

Это открытие имело огромное значение для науки и технологии, так как оно позволило создавать новые оптические инструменты и приборы, такие как телескопы, микроскопы и фотоаппараты.

Виды отражения света

Существуют следующие виды отражения света:

  • Зеркальное отражение: это физическое явление, заключающееся в отражении света от поверхности, обладающей зеркальными свойствами. Эта поверхность может быть абсолютно гладкой и блестящей, как в случае с зеркалами, или же иметь различные неровности и шероховатости. Когда свет попадает на зеркальную поверхность, он отражается от нее под прямым углом, сохраняя при этом свою первоначальную энергию и направление. Таким образом, зеркальная поверхность не только отражает свет, но и позволяет увидеть себя в отражении.
  • Диффузное отражение: напрмер, от шероховатых поверхностей или материалов с низкой степенью отражения. Такое отражение создает ощущение мягкости и теплоты, что делает его популярным в дизайне интерьера.

Виды отражения света

  • Рассеянное отражение: этот вид от множества мелких частиц на поверхности материала, создавая рассеянный свет. Используется для создания атмосферы в помещениях, таких как библиотеки, музеи и галереи.
  • Поглощение света: это процесс, при котором часть света поглощается материалом, а другая часть отражается. Поглощающий материал может быть темным или иметь низкую степень отражения, что создает эффект темноты и тени.
  • Отражение от прозрачных материалов: для отражения света через прозрачные материалы, такие как стекло или пластик. Прозрачные материалы могут пропускать свет и создавать различные эффекты, такие как преломление или отражение.
  • Отражение от поверхностей с неровностями: отражение от таких поверхностей может создавать интересные эффекты и использоваться в дизайне для создания текстуры и глубины.

Все виды отражения света могут использоваться в различных областях, от дизайна интерьера до создания световых эффектов на сцене. Каждый вид имеет свои преимущества и может использоваться в зависимости от задачи и желаемого эффекта.

Свойства отражения света

Отражение света — это свойство света, которое заключается в том, что свет, падающий на поверхность, отражается от нее. Это явление происходит благодаря тому, что световые волны распространяются во всех направлениях, и когда они сталкиваются с поверхностью, часть из них отражается, а часть проходит сквозь поверхность и продолжает распространяться.

Свойства отражения света:

  • Отражение происходит от всех поверхностей, на которые падает свет.
  • Отражающая способность зависит от цвета поверхности и угла падения света.
  • Отраженный свет всегда идет в обратном направлении относительно падающего света.
  • Угол падения равен углу отражения.
  • Интенсивность отраженного света зависит от яркости падающего света и отражающей способности поверхности.
  • Если поверхность имеет неровности или шероховатости, то отражение может быть неравномерным.

Все эти свойства отражают различные аспекты отражения света и могут быть использованы в различных областях науки и техники, таких как оптика, физика, технологии, искусство и т.д.

Угол отражения света

Угол отражения света (угол падения) — это угол, образованный между падающим на поверхность светом и отраженным светом. Он зависит от угла между поверхностью и падающим светом, а также от свойств материала поверхности.

При падении света на поверхность он может отразиться под разными углами, в зависимости от коэффициента отражения материала поверхности. Если коэффициент отражения высокий (например, зеркало), то свет отразится почти под тем же самым углом, под каким он упал. Если же коэффициент отражения низкий (например, стекло), то свет будет отклоняться от своего первоначального направления.

Для расчета угла отражения необходимо знать угол падения, коэффициент отражения материала поверхности и длину пути света через поверхность. Используя эти данные, можно использовать закон отражения света для определения угла отражения.

Угол падения связан с углом отражения формулой:

где φ — угол падения, α — угол отражения.

Отражение света

Экспериментальные методы исследования отражения света

1. Метод зеркального отражения: используется для измерения коэффициента отражения зеркала. Зеркало помещается на поверхность, и свет отражается от него. Коэффициент отражения определяется как отношение количества отраженного света к общему количеству света, падающего на зеркало.

2. Метод зеркальной интерферометрии: используется для определения показателя преломления материала зеркала. Свет проходит через два зеркала, которые находятся на расстоянии друг от друга. Измеряется разность фаз между отраженными лучами, что позволяет определить показатель преломления.

Отражение света в безопасности

3. Метод зеркальных линз: применяется для определения оптических свойств зеркал. Зеркало помещается в оптическую систему, и измеряется изменение положения изображения при изменении угла наклона зеркала. Это позволяет определить оптические свойства зеркала, такие как фокусное расстояние и кривизна поверхности.

4. Метод зеркально-оптических измерений: используется для анализа оптических свойств зеркал в широком диапазоне длин волн. Зеркало помещается внутри оптической системы, и измеряется отражение света при различных длинах волн. Это позволяет получить информацию о спектральных свойствах зеркала и его способности отражать различные цвета.

5. Метод зеркального анализатора: применяется для измерения угла падения и угла отражения света от зеркала. Зеркало поворачивается вокруг своей оси, и измеряется угол падения и угол отражения света. Это позволяет определить форму зеркала и его оптические характеристики.

Применение отражения света

  • Освещение — отражение света используется для создания освещения в помещении. Светильники, зеркала и другие отражающие поверхности используются для отражения света и создания нужного освещения.
  • Реклама — отражение света может быть использовано для создания ярких и привлекательных рекламных щитов и вывесок. Например, светоотражающие пленки могут использоваться для создания яркого и заметного рекламного изображения.
  • Оптика — отражение света играет важную роль в оптике. Например, зеркала используются для отражения света и формирования изображений, а линзы используются для фокусировки света.
  • Безопасность — отражение света также может быть использовано в безопасности. Например, светоотражатели могут быть использованы на одежде для увеличения видимости в темноте.
  • Декоративное освещение — отражение света можно использовать для создания декоративной подсветки. Например, светильники с зеркальным покрытием могут создавать красивые световые эффекты на стенах и потолке.

Что представляет собой закон отражения света: полная формулировка

Трансформацию освещения мы наблюдаем повсеместно: в витринах магазинов, солнечные блики от воды и конечно в зеркале. Но мы совсем не задумываемся о механизмах и принципах этого явления. Но эти основы активно применяются в различных сферах нашей жизни. Давайте чуть глубже узнаем: что собой представляет свет, как он преломляется и как это применяется в жизни.

Основы знаний о свете

Основы физических знаний являются наиболее доступными для понимания, так как их принципы мы воочию наблюдаем каждый день вокруг себя. То же касается и закона отражения света. Этот закон описывает момент, когда световые волны, попадая на поверхность, изменяют свое направление и возвращаются обратно только под другим углом. Это касается не только зеркальных поверхностей. Любой объект мы видим, потому что он отражает естественное солнечное или искусственное освещение. При изменении своего направления лучи проходят в одной среде и сталкиваются с другой, часть их возвращается обратно в первичную среду. Если часть спектра проникает в другое вещество мы наблюдаем явление – преломления.

В ходе преломления происходит изменение длины и угла распространения волн внутри прозрачной сферы.

  • Падающий луч – это поток световых волн, попадающий на границу разделения двух оптических сред.
  • Излучение, которое вернулось в начальное вещество – называется отраженным.
  • Если мы построим воображаемый перпендикуляр к отражающей поверхности (нормаль) в точке падения освещения, то угол падения будет высчитываться, как угол между перпендикуляром и падающим световым потоком.
  • Угол возвращения света, соответственно, это угол между нормалью и отраженным освещением.

Излучение в каждой сфере с разной плотностью, может проходить только прямолинейно. Это значит, что освещение распространяется только по прямой не меняя направления и не огибая предметы.

На основе этих определений можно вывести коэффициент отражения. Этот коэффициент показывает, какая часть светового потока вернется обратно в первоначальную среду. На показатель возвращения в первую очередь влияет характер лучей и угол падения на поверхность.

Небольшой исторический экскурс

Фундамент теоретических знаний о законах распространения света был заложен древнегреческим математиком Евклидом и Аристотелем. Они первые попытались описать процессы трансформации солнечной активности с точки зрения физики еще в 3 веке до н.э. Далее теоретические материалы изучались и подтверждались опытным путем Ньютоном, Гюйгенсом. Именно он первый объяснил геометрические закономерности оптических явлений с точки зрения волновой природы излучения. Его доказательства основываются на геометрических аксиомах о равнобедренных треугольниках. Эти принципы мы разберем немного подробней.

Закон отражения света

Закон отражения света описывает закономерности при явлении, когда луч, проходящий в одном веществе, на поверхности соприкосновения с другим веществом возвращается обратно. Если среда прозрачная, то спектр проходит через нее и возвращения мы не увидим.

Наше зрение воспринимает свет от его излучателя, либо от предметов, отражающих световые волны. При этом если предмет отражает часть энергии обратно, то он сам становится объектом излучения, для наших глаз.

  • Первый закон: излучение падающее, излучение, отраженное и нормальное (условный перпендикуляр к поверхности) располагаются в одной плоскости относительно друг друга. Это значит, что световой пучок является плоской.
  • Второй закон: угол отражения падающего луча равен углу падения относительно нормали.

Второй закон можно представить в виде равенства:
ƒот = ƒп

Если среда, из которой исходит освещение более плотная, то она может полностью возвращать в себя все лучи. Например, если в воде установить излучатель и направить под тупым углом к поверхности воды, то все пучки освещения будут возвращаться обратно и не пройдут через границу двух сред.

То есть вся энергия будет направлена на отражение света, при этом преломленного освещения не будет совсем. Этот феномен называется – явление полного отражения света.

Зеркальное и диффузионное отражение

  • Диффузное отражение происходит от негладких оснований (дерево, бумага, асфальт). Такие материалы имеют много микро-изгибов, впадин, ломанных углублений, которые имеют разные углы. Поэтому параллельные волны энергии, попадая на такой объект, отражаются под разными углами. То есть для каждой волны второй закон выполняется, а в общем рассеивание потока происходит в разные стороны.
  • Зеркальное отражение мы наблюдаем от глянцевых ровных оснований (зеркало, ртуть, затемненное стекло, шлифованный металл, камень). Это явление, когда каждая волна возвращается обратно под одинаковым углом для всех лучей. Излучение падает на объект параллельными линиями и отражается, тоже параллельными потоками. Рекомендуем посмотреть видео на тему «Зеркальное и диффузное отражение».

Явление обратного отражения

Если поверхность абсолютно плоская и зеркальная, то можно наблюдать процесс обратного отражения. Это явление, когда волны полностью возвращаются после попадания на зеркальное основание к источнику их излучения по параллельной прямой.

То есть, если взять зеркало и направить на него освещение прямо перпендикулярно, оно вернется точно обратно.

Наглядно этот феномен можно наблюдать, если разместить два зеркала перпендикулярно друг к другу. Под каким бы наклоном не направить освещение, спектр будет возвращаться обратно параллельно первоначальному излучению.

Использование закона на практике

На практике мы можем наблюдать эти физические закономерности повсюду. Чтобы было наглядней, возьмите лазерный фонарик с тонким пучком света. Выключите свет и направьте его на зеркало под разными углами.

Если вы будете менять направление освещения, будет меняться и плоскость его возвращения. Такой эффект применяется в оптическом оснащении современной экспериментальной техники. Вогнутые зеркальные плоскости применяются для фокусировки лучей в одной точке. Выпуклые же наоборот рассеивают попадающий на них спектр. При этом увеличивается угол обзора.

Принцип полного внутреннего возврата спектра энергии, применяется в изготовлении оптико-волоконного производства кабелей для скоростной передачи цифровых данных.

В заключение

Явления, которые мы наблюдаем ежедневно, имеют свои принципы и описания. Мы не всегда задумываемся о том, почему видим свое отражение в водоеме, или искаженный портрет в комнате смеха. Однако, эти закономерности активно применяются в производстве оптики. Где еще мы можем наблюдать действие закона отражения света в повседневной жизни, делитесь в комментариях и социальных сетях.

Закон отражения света

Отраженный и падающий лучи лежат в плоскости, содержащей перпендикуляр к отражающей поверхности в точке падения, и угол падения равен углу отражения.

Представьте, что вы направили тонкий луч света на отражающую поверхность, — например, посветили лазерной указкой на зеркало или полированную металлическую поверхность. Луч отразится от такой поверхности и будет распространяться дальше в определенном направлении. Угол между перпендикуляром к поверхности (нормалью) и исходным лучом называется углом падения, а угол между нормалью и отраженным лучом — углом отражения. Закон отражения гласит, что угол падения равен углу отражения. Это полностью соответствует тому, что нам подсказывает интуиция. Луч, падающий почти параллельно поверхности, лишь слегка коснется ее и, отразившись под тупым углом, продолжит свой путь по низкой траектории, расположенной близко к поверхности. Луч, падающий почти отвесно, с другой стороны, отразится под острым углом, и направление отраженного луча будет близким к направлению падающего луча, как того и требует закон.

Закон отражения, как любой закон природы, был получен на основании наблюдений и опытов. Можно его вывести и теоретически — формально он является следствием принципа Ферма (но это не отменяет значимости его экспериментального обоснования).

Ключевым моментом в этом законе является то, что углы отсчитываются от перпендикуляра к поверхности в точке падения луча. Для плоской поверхности, например, плоского зеркала, это не столь важно, поскольку перпендикуляр к ней направлен одинаково во всех точках. Параллельно сфокусированный световой сигнал — например, свет автомобильной фары или прожектора, — можно рассматривать как плотный пучок параллельных лучей света. Если такой пучок отразится от плоской поверхности, все отраженные лучи в пучке отразятся под одним углом и останутся параллельными. Вот почему прямое зеркало не искажает ваш визуальный образ.

Однако имеются и кривые зеркала. Различные геометрические конфигурации поверхностей зеркал по-разному изменяют отраженный образ и позволяют добиваться различных полезных эффектов. Главное вогнутое зеркало телескопа-рефлектора позволяет сфокусировать в окуляре свет от далеких космических объектов. Выгнутое зеркало заднего вида автомобиля позволяет расширить угол обзора. А кривые зеркала в комнате смеха позволяют от души повеселиться, разглядывая причудливо искаженные отражения самих себя.

Закону отражения подчиняется не только свет. Любые электромагнитные волны — радио, СВЧ, рентгеновские лучи и т. п. — ведут себя в точности так же. Вот почему, например, и огромные принимающие антенны радиотелескопов, и тарелки спутникового телевидения имеют форму вогнутого зеркала — в них используется всё тот же принцип фокусировки поступающих параллельных лучей в точку.

Показать комментарии (12)
Свернуть комментарии (12)

ogr56@mil.ru 26.09.2013 10:59 Ответить

Наш школьный учитель физики услышав ТАКУЮ формулировку закона отражения ставил 2 за непонимание физического смысла этого закона. Точная формулировка такова: «Угол ОТРАЖЕНИЯ равен углу ПАДЕНИЯ». Почувствуйте разницу!

DVORNIK A. >» /> ogr56@mil.ru <img decoding=23.12.2013 |18:51 Ответить

Учитель прав только отчасти. Прав по форме но не прав по смыслу. О физическом смысле в этих формулировках ни чего не говорится. Физический смысл отражения будет понятен, когда он расскажет, что такое фотон света, с чем он соприкасается при падении например на плоскость зеркала, как он с этим взаимодействует и как потом отрывается от зеркала. Можно это представить как шарик отскакивающий от поверхности, но фотон не шарик. А если все же хочется представлять его как шарик, то желательно бы знать из чего он состоит. Все эти вещи хорошо описаны на сайте www.bio-foton.ru.

taras >» /> DVORNIK A. <img decoding=25.04.2018 |18:36 Ответить

Садись, два. Это волновой процесс, фотоны участвуют в других явлениях. Корпуспулярно-волновой дуализм не имеет ничего общего с проявлением и волновых, и корпускулярных свойств ОДНОВРЕМЕННО В КАЖДОМ ОТДЕЛЬНОМ ЯВЛЕНИИ. Это всего лишь проявление одной и той же сущностью то волновых, то корпускулярных свойств в разных явлениях. Например, свет испускается возбуждёнными атомами как поток фотонов, отражается, преломляется и подвергается дифракции как волна и может быть поглощён молекулами эмульсии снова как поток фотонов. А может быть испущен в нанокоаксиальную шину сразу как волна и поглотиться излучающим кристаллом лазера (при использовании этого света для накачки) как поток фотонов. А может быть испущен возбуждёнными атомами как поток фотонов и принят удаляющемся с околосветовой скоростью антенной как волна. Отражение же — волновой процесс. Рассеяние может быть и корпускулярным, если свет сначала поглощается атомами, а потом переизлучается ими в случайном направлении, то такое рассеяние корпускулярное. А если он преломляется куда попало на неровностях шершавого стекла, или на каплях тумана, то это уже волновое рассеяние. И учитель прав именно только по смыслу: угол падения мы задаём произвольно, а угол отражения зависит от него так, что всегда равен ему и именно угол отражения — следствие, а угол падения — причина. А по форме — нет. Именно формально закон отражения позволяет решать обратную задачу, понимая его так: угол падения тоже равен углу отражения (если угол отражения измерен, а угол падения надо найти). Формально он выглядит вообще так: углы падения и отражения равны.

avkot >» /> taras <img decoding=17.09.2023 |21:05 Ответить

«А может быть испущен в нанокоаксиальную шину сразу как волна и поглотиться излучающим кристаллом лазера . «

Про «шину» — это что-то с чем-то! Шедеврально. Видин «научный» практик от науки. Скажи нам, практик, свет — это что? 🙂

Serg 3103 24.01.2014 00:24 Ответить

При рассмотрении отражения и преломления света надо помнить, что масса вещества сосредоточена в основном в ядрах атомов, ничтожно малых по своим размерам, — на несколько порядков меньше, чем сами атомы. Это значит, что фотон в веществе летит, по сути, сквозь пустое пространство. И его взаимодействие с веществом — это взаимодействие полевое, то есть взаимодействие с электромагнитными и гравитационными полями атомов. Именно эти поля заставляют фотон (например, падающий из воздуха на поверхность воды), поляризованный в вертикальной плоскости «подтормаживать» и изменять свою траекторию, уходя под более крутым углом — углом преломления. А фотон, имеющий горизонтальную поляризацию, по сути «рикошетит» от гравитационных и электромагнитных полей атомов. Слово «рикошет» хорошо отражает суть процесса, именно благодаря ему — угол отражения равен углу падения. Фотоны, имеющие другие поляризации также испытывают влияние полей атомов. Мой анализ показывает, что это влияние сводится к двум процессам. Во-первых, плавному повороту вектора поляризации в одну из ближайших сторон — к вертикальной поляризации и, соответственно, преломлению фотона или горизонтальной поляризации и, соответственно, отражению фотона. Не знаю, известно ли это явление в физике, но для себя я его назвал АВТОПОЛЯРИЗАЦИЕЙ. Второе явление неизбежно следует из первого — чем больше поворот вектора поляризации, тем сильнее изменение траектории фотона. Это приводит к тому, что за счет фотонов, претепевших явление автополяризации, лучи должны расширяться — преломленный в вертикальной плоскости вниз, а отраженный в горизонтальной плоскости в обе стороны. Для изначально поляризованного падающего луча, расширения преломленного и отраженного лучей не должно быть. Подчеркну, что все эти явления происходят только на границе сред. При движении же внутри среды происходит рассеивание фотонов и случайные флуктуации их вектора поляризации. У кого есть возможность проверить сказанное выше — подтвердите или опровергните. Буду благодарен.E-mail: savonin@front.ru

taras >» /> Serg 3103 <img decoding=26.04.2018 |10:41 Ответить

Вы уж определитесь. От поля нельзя рикошетить. Да и вообще именно фотон может взаимодействовать может только с другой частицей (с другим квантом в корпускулярной ипостаси). С полем же взаимодействует только поле. Это совсем другая ипостась света. И объясните, почему тогда закон Френеля, описывающий интенсивности отражённого и преломлённого лучей учитывает только угол падения, а не степень и плоскость поляризации падающего света. Фотон, кстати, поляризации вообще не имеет. Он имеет только спин, импульс и энергию. Спин, кстати, у всех фотонов закручен вокруг направления распространения света, а не поперёк. То есть направлен вдоль, а не поперёк. И взаимодействие света с гравитационным полем отдельного атома на столько ничтожно, что не может быть выделено на фоне электромагнитных явлений. И подтормаживают фотоны независимо от угла падения, а в зависимости лишь от коэффициента преломления. Кстати, если фотон не гамма, то ему отлично хватит и массы электрона, а она то как раз рамазана по всей орбитали. Это некоторым гамма квантам ядро подавай, ни электроны, ни орбитали они не замечают (орбитали для них слишком большие, электроны — слишком маломассивны). Но даже гамма фотоны могут иметь массу, как раз равную массе электрона, или несколько меньшую.

mihalchuk 02.11.2016 18:34 Ответить

Не смог разобраться и найти информацию — что происходит со спином фотона при отражении? Если спин фотона меняет направление, можно ли это назвать изменением квантового состояния?

leonid_ge 03.01.2018 19:08 Ответить

Вроде как этот закон верен не только для электромагнитных волн, но и для частиц, скажем, электронов, а еще для макротел шарообразных.
Если шарик (не вращающийся) бросить в стену, угол отражения будет равен углу падения.

Принцип Ферма — это здорово, но гораздо проще объяснить этот закон из принципа, что свет всегда движется по кратчайшему пути. Если начертить путь луча, отражающегося от зеркала, легко доказать геометрически, что кратчайший путь будет при равенстве углов.

Насчет шариков — не знаю, как доказать этот закон и верен ли он. Интуитивно кажется, что да.

taras >» /> leonid_ge <img decoding=26.04.2018 |10:37 Ответить

Вот только электронный ток — это тоже волна, то есть поле, а не только поток самих электронов.

taras >» /> leonid_ge <img decoding=26.04.2018 |11:31 Ответить

Для макрообъектов он как раз не верен. Шарики рикошетят куда угодно в зависимости от движения «отражающей» поверхности и от собственного вращения. В том числе под углом к плоскости, в которой лежат нормаль и траектория падения и даже под отрицательными углами. То есть если провести через нормаль плоскость, перпендикулярную траекторию падения, то в том числе не перпендикулярно этой плоскости и даже в то же полупространство, откуда упали. Попросите теннисиста послать Вам кручёный мячик и убедитесь. Отскочет он, упав на вертикальную ракетку сверху вниз, не вниз, а снова вверх и ещё вбок. Мало того, макроскопический рикошет бывает и вдоль самой поверхности, и даже вдоль нормали.

taras 25.04.2018 18:35 Ответить

А ничего, что отразиться за поверхность, ни вдоль неё невозможно? Соответственно угол отражения ни тупым, ни даже прямым не бывает, а всегда заведомо острый.

avkot 05.09.2023 23:01 Ответить

Закон отражения света

С явлением отражения света мы сталкиваемся каждый день. В блестящих металлических поверхностях (зеркалах), воде и стеклах витрин отражаются люди, дома и предметы. Разберемся под какими углами происходит отражение световых волн, каким правилам подчиняется это явление.

Примеры отражения света

Самым массовым оптическим предметом, который используют люди, является обычное, плоское зеркало. Им пользуются в домашних условиях, в автомобильной оптике (зеркала, фары), в парикмахерских и на других производствах. Зеркала с криволинейными поверхностями применяются в телескопах, лазерах и других оптических прибора.

Примеры отражения света в зеркалах, воде, витринах:

Различают два вида отражений: зеркальное и диффузное. Если поверхность, на которую падает свет, гладкая — не имеет дефектов и шероховатостей, то отражение будет зеркальным. В противном случае отражение будет называться диффузным или рассеянным. Отражение света происходит от всех предметов с любым качеством поверхности. Благодаря этому мы видим все освещенные тела.

Зеркальное и диффузное отражения света:

Первые упоминания об изготовлении зеркал относятся к 1240 году, когда в Европе появились первые стеклодувы. В 1279 году итальянец Джон Пекам научился покрывать стеклянные предметы тонким слоем расплавленного металла, который после остывания образовывал зеркальную поверхность.

Далее мы будем говорить только о закономерностях зеркального отражения.

Принцип Гюйгенса

Для объяснения механизма распространения световых волн, нидерландский ученый Христиан Гюйгенс в 1678 г. сформулировал принцип (постулат, т.е. утверждение принимаемое за истинное без доказательств), названный его именем. Принцип состоит из двух основных положений:

  • Каждая точка среды, до которой дошла световая волна, сама становится источником вторичных волн;
  • Поверхность, касательная ко всем вторичным волнам, представляет собой волновую поверхность в следующий момент времени. Фронт волны – это огибающая фронта вторичных волн.

Принцип Гюйгенса:

На представленном рисунке изображен фронт световой волны, распространяющийся со скоростью v в два момента времени — t и t+ Δt. Точки волны в момент времени t являются источниками вторичной волны в момент времени $t+ Δt$.

Законы отражения

Из принципа Гюйгенса может быть получены закон отражения света, который подтверждается результатами многочисленных наблюдений. Условно закон состоит из двух взаимно дополняющих утверждений :

Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости;

Угол отражения β равен углу падения α.

Основная формула закона отражения света выглядит так:

Закон отражения света устанавливает только соотношения между углом падения и углом отражения. Часть света может преодолеть границу раздела сред (преломиться) и пройти внутрь второй среды. Угол преломления и количество прошедшего света определяется с помощью других законов и формул.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что благодаря отражению света от поверхностей тел, мы, собственно, и видим различные предметы. При зеркальном отражении угол падения света равен углу отражения. Закон отражения выполняется не только для полностью отражающих поверхностей, но и для поверхностей, которые частично отражают, а частично пропускают (преломляют) свет. Например, когда свет падает из воздуха на поверхность воды.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *