- Закони відбивання. Формули Френеля [ правити ]
- Закони відбивання. Формули Френеля [ правити ]
- Види відображення [ правити ]
- Відображення в плоскій і сферичній поверхні [ правити ]
- Повне внутрішнє віддзеркалення [ правити ]
- Дифузне розсіювання світла [ правити ]
- Відображення і поляризація світла [ правити ]
- Відображення в різних видах відображають пристроїв [ правити ]
- Зворотне відображення [ правити ]
- кутовий відбивач [ правити ]
- Посилання [ правити ]
Віддзеркалення світла - фізичний процес взаємодії світла з поверхнею , в котрому хвильовий фронт повністю або частково повертається в середу, з якої він прийшов. Оптика досліджує відображення світла (в загальному випадку - електромагнітного поля ) На кордоні двох середовищ з різними властивостями ( коефіцієнтами заломлення ).
Взаємодія поля з речовиною, в формі відбиття світла, нерозривно пов'язане з поглинанням і заломленням світла : Чи не відбите світло або поглинається, або переломлюється.
Вперше закон відображення згадується в «Катоптриці» Евкліда , Що датується приблизно 300 до н. е.
В історії існував період, коли загальноприйнятою була нової теорії світла , Пізніше була розроблена хвильова теорія . Віддзеркалення і заломлення світла може бути несуперечливо розглянуто з позицій обох теорій, в результаті чого була висунута теорія про корпускулярно-хвильовий дуалізм , Єдності речовини і електромагнітного поля.
Закони відбивання. Формули Френеля [ правити ]
Сучасна формулювання [ правити ]
Закони відбивання. Формули Френеля [ правити ]
Закон відбиття світла встановлює зміна напрямку ходу світлового променя в результаті зустрічі з відображає (дзеркальної) поверхнею: падаючий і відбитий промені лежать в одній площині з нормаллю до поверхні, що відбиває в точці падіння, і ця нормаль ділить кут між променями на дві рівні частини. Широко поширена, але менш точне формулювання «кут падіння дорівнює куту відбиття» не вказує точний напрям відображення променя. Проте, виглядає це наступним чином. 
Цей закон є наслідком застосування принципу Ферма до поверхні, що відбиває і, як і всі закони геометричній оптики, виводиться з хвильової оптики . Закон справедливий не тільки для ідеально відбивають, а й для кордону двох середовищ, частково відбиває світло. В цьому випадку, так само як і закон заломлення світла , Він нічого не стверджує про інтенсивності відбитого світла.
Цей закон можна розглядати як окремий випадок закону заломлення світла , Для якого n '= - n.
Види відображення [ правити ]
Віддзеркалення світла може бути дзеркальним (Тобто таким, як спостерігається при використанні дзеркал ) або дифузним (В цьому випадку при відображенні не зберігається шлях променів від об'єкта, а тільки енергетична складова світлового потоку ) В залежності від природи поверхні. У разі, якщо межа розділяє середовища провідник-діелектрик, або діелектрик-діелектрик, фаза відбитої хвилі змінюється, або не інвертується.
Відображення в плоскій і сферичній поверхні [ правити ]
Дзеркало забезпечує саму загальну модель дзеркального відображення і складається зі скляного листа перед металевим покриттям, де відбувається відображення. Відображення в металах забезпечує поширення хвилі в їх глибині. Це також можливо при відображенні від поверхні прозорих середовищ, наприклад, води або склянки
Повне внутрішнє віддзеркалення [ правити ]
і збільшенні кута падіння \ (i \), кут заломлення теж збільшується, при цьому інтенсивність відбитого променя зростає, а переломленого - падає (їх сума дорівнює інтенсивності падаючого променя). При якомусь значенні \ (i = i_k \) кут \ (r = \ pi / 2 \), інтенсивність переломленого променя стане рівною нулю, весь світ відіб'ється. При подальшому збільшенні кута \ (i> i_k \) переломленого променя не буде, відбувається повне відображення світла.
Значення критичного кута падіння, при якому починається повне відображення знайдемо, покладемо в законі заломлення \ (r = \ pi / 2 \), тоді \ (\ sin {r} = 1 \), значить: $$ \ sin {i_k} = n_2 / n_1 $$
- Повне внутрішнє віддзеркалення електромагнітних хвиль - внутрішнє віддзеркалення, за умови, що кут падіння перевершує деякий критичний кут. При цьому падаюча хвиля відбивається повністю, і значення коефіцієнта відображення перевершує його найбільші значення для полірованих поверхонь. До того ж, коефіцієнт відображення при повному внутрішньому відбитті не залежить від довжини хвилі .
- Неповне внутрішнє відбиття електромагнітних хвиль - внутрішнє віддзеркалення, за умови, що кут падіння менше критичного кута. В цьому випадку промінь роздвоюється на переломлених і відбитий.
цей оптичний феномен спостерігається для променів широкого спектру електромагнітного випромінювання включаючи і спектр рентгенівських променів .
В рамках геометричної оптики пояснення явища тривіально: спираючись на закон Снелла і враховуючи, що кут заломлення не може перевищувати 90 °, отримуємо, що при куті падіння, синус якого більше відносини меншого коефіцієнта заломлення до більшого коефіцієнту, електромагнітна хвиля повинна повністю відбиватися в першу середу.
Дифузне розсіювання світла [ правити ]
Дифузне розсіювання світла відбувається внаслідок розсіювання його на молекулах , твердих частинках в атмосфері , Або при відображенні від поверхонь, що мають різні нерівності, хаотичну шорсткість з величиною більше довжини хвилі. При цьому має місце розсіяне відбиття, під різними кутами до кута падаючих променів світла .
Відображення і поляризація світла [ правити ]
Віддзеркалення світла від поверхні металевих і діелектричних матеріалів істотно різниться. відбитий від діелектриків ( Скло , вода , полімери ) Світло в великій мірі поляризований.
Відображення в різних видах відображають пристроїв [ правити ]
Відбивачі параболічної форми [ правити ]
Зворотне відображення [ правити ]
Деякі «поверхні» (точніше структури) мають властивість зворотного відображення - світло повертається в тому напрямку, з якого приходить. Найбільш відомі структури: кутовий відбивач і менш ефективний відбивач, катафот виготовлений з поверхні, покритої заломлюючими світло микросферами .