Die Reflexion von Licht. Das Gesetz der Reflexion des Lichts. Totalreflexion des Lichts

Einige Gesetze der Physik ist schwer, ohne die Verwendung von Sehhilfen vorzustellen. Dies gilt nicht für alle üblichen Licht auf verschiedene Objekte fallen. So an der Grenze zwischen den beiden Medien, gibt es eine Änderung in der Richtung der Lichtstrahlen , wenn diese Grenze viel größer ist als die Wellenlänge. Wenn dieses reflektierte Licht auftritt , wenn ein Teil seiner Energie wieder in das erste Medium. Wenn ein Teil der Strahlen in eine andere Umgebung eindringen, ist es ihre Brechung. In der Physik, der Fluss des Lichts genannt Energie , die auf der Grenze zwischen zwei verschiedenen Medien, den Vorfall, aber derjenige, der wieder von ihr in der ersten Umgebung kommt – reflektiert. Es ist die relative Position dieser Strahlen, die Gesetze der Reflexion und der Brechung des Lichts definiert.

Bedingungen

Der Winkel zwischen dem einfallenden Strahl und die Linie senkrecht zur Grenzfläche zweier Medien, wird der zurückgewonnene Strom bis zu dem Punkt des Auftreffens des Lichtenergie um den Einfallswinkel bezeichnet. Es ist ein weiterer wichtiger Indikator. Dieser Reflexionswinkel. Es tritt zwischen dem reflektierten Strahl und den Senkrechten zu seinem Einfallspunkt reduziert. Licht kann in einer geraden Linie nur in einer homogenen Umgebung ausbreiten. Verschiedene Medien auf unterschiedliche Weise absorbieren und Lichtemission reflektieren. Reflexionswert bezeichnet als das Reflexionsvermögen des Materials zu charakterisieren. Es zeigt, wie viel Lichtstrahlung auf die Oberflächenenergie des Mediums gebracht wird derjenige sein, der sie von der reflektierten Strahlung stattfinden wird. Dieses Verhältnis ist abhängig von einer Reihe von Faktoren, die zu den wichtigsten sind die Einfallswinkel und Zusammensetzung der Strahlung. Totalreflexion des Lichts tritt auf, wenn es den Gegenstand oder Stoff mit einer reflektierenden Oberfläche trifft. Beispielsweise geschieht dies, wenn Strahlen treffen auf einen dünnen Film aus flüssigem Quecksilber und Silber auf dem Glas abgeschieden. Totalreflexion des Lichts auf der Praxis kommt ziemlich oft.

Gesetze

Die Gesetze der Reflexion und Brechung des Lichts wurden von Euklid noch im dritten Jahrhundert formuliert. BC. e. Alle von ihnen werden von einem rein geometrischen Prinzip des Huygens experimentell und leicht bestätigt etabliert. Gemäß diesem beliebigen Punkt des Mediums, das die Störung kommt, stellt sie eine Quelle von Sekundärwellen.

Das erste Gesetz der Reflexion von Licht: Einfalls- und Reflexionsstrahl und eine Senkrechten zu der Grenze zwischen den Medien zurückgewonnen in dem Einfallspunkt des Lichtstrahls in einer Ebene angeordnet ist. Auf der reflektierenden Oberfläche ebenen Welle, die Wellenoberfläche, die Streifen sind.

Ein weiteres Gesetz besagt, dass der Reflexionswinkel des Einfallswinkels des Lichts entspricht. Dies, weil sie zueinander senkrechten Richtungen haben. Basierend auf dem Prinzip der Gleichheit der Dreiecke, folgt daraus, dass der Einfallswinkel den Reflexionswinkel entspricht. Es ist leicht zu beweisen, dass sie in der gleichen Ebene liegen, die senkrecht zu der Linie, die von der Medienschnittstelle an dem Auftreffpunkt zurückgewonnen. Diese wichtigen Gesetze gelten für das Rückfahrlicht. Aufgrund der Reversibilität des sich ausbreitenden Energiestrahl auf dem Weg der Reflexion, wird auf dem Weg des einfallenden reflektiert werden.

Eigenschaften reflektierenden Körpern

Die überwiegende Mehrheit der Objekte spiegelt nur den einfallenden Lichtstrahl auf sich. Allerdings sind sie nicht eine Quelle des Lichts. Gut beleuchtete Körper sind deutlich sichtbar von allen Seiten, da die Strahlung von der Oberfläche reflektierte und in verschiedenen Richtungen verstreut. Dieses Phänomen wird als diffuses (gestreutes) Reflexion bezeichnet. Es tritt auf, wenn das Licht auf einer rauen Oberfläche. Um den Weg des aus dem Körper an seiner Einfallsebene reflektierten Strahls zu bestimmen, erfolgt in Bezug auf die Oberfläche. Dann mit Bezug auf das Gebäude Winkel es des Einfalls und der Reflexion.

diffuse Reflektanz

Nur dank der Existenz von Streu (diffuse) Reflexion von Lichtenergie unterscheiden wir Gegenstände zwischen die Licht emittieren nicht in der Lage sind. Jeder Körper wird völlig unsichtbar für uns, wenn die Streuung der Strahlen Null.

Diffuse Reflexion von Lichtenergie verursacht keine menschlichen Beschwerden in den Augen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass nicht das gesamte Licht in die ursprüngliche Umgebung zurückgeführt wird. So reflektiert der Schnee etwa 85% der Strahlung aus dem weißen Papier – 75%, gut aus schwarzem Wildleder – nur 0,5%. Wenn Licht von verschiedenen rauhen Oberflächen Strahlen reflektiert werden zufällig in Bezug zueinander gerichtet ist. Je nach dem Ausmaß, in dem die Oberflächen reflektieren Lichtstrahlen matt oder Spiegel bezeichnet. Dennoch sind diese Begriffe relativ. Die gleiche Oberfläche kann bei verschiedenen Wellenlängen des einfallenden Lichts spiegelnd und matt sein. Oberfläche, die gleichmäßig um die Strahlen in unterschiedlichen Richtungen streut, ist es absolut matt betrachtet. Obwohl die Natur dieser Objekte gibt es wenig ist, ist es sehr nah an das unglasierte Porzellan, Schnee, Zeichenpapier.

Spiegelreflexion

Spiegelnd reflektierten Lichtstrahlen unterscheidet sich von den anderen Typen dadurch, dass die Energiestrahlen fallen auf eine glatte Oberfläche in einem vorbestimmten Winkel in eine Richtung reflektiert. Dieses Phänomen ist bekannt für alle, die einmal Spiegel die Lichtstrahlen genossen. In diesem Fall ist es eine reflektierende Oberfläche. Zu dieser Kategorie gehört, und andere Einrichtungen. Widerzuspiegeln (reflektierenden) -Oberflächen umfassen alle optisch glatte Objekte wenn Dimensionen von Inhomogenitäten und Rauhigkeiten auf ihnen weniger als 1 Mikrometer (nicht die Größe der Lichtwellenlänge überschreiten). Für alle diese Flächen sind die Gesetze der Lichtreflexion gültig.

Reflexionslicht von unterschiedlichen spiegelnden Oberflächen

Die Technik oft verwendet den gekrümmten Spiegel mit einer reflektierenden Oberfläche (sphärischer Spiegel). Solche Objekte sind Körper die Form eines Kugelsegments aufweist. Parallelität der Strahlen im Fall der Reflexion von Licht von solchen Oberflächen erheblich gestört. In diesem Fall gibt es zwei Arten von Spiegeln:

• konkav – reflektiert das Licht von der inneren Oberfläche des sphärischen Segments, bezeichnete als Sammeln, da die parallelen Lichtstrahlen nach der Reflexion von ihnen in einem Punkt gesammelt werden;

• konvex – reflektieren das Licht von der Außenfläche, die parallelen Strahlen an den Seiten verteilt sind, wird der konvexe Spiegel so Streuung genannt.

Optionen Reflexion von Lichtstrahlen

Strahleneinfall fast parallel zur Oberfläche, nur ein wenig berührt sie, und dann durch stark reflektiert wird stumpfer Winkel. Dann geht es weiter der Weg auf eine sehr niedrige Flugbahn maximal an die Oberfläche befindet. Auftreffende Strahl fast senkrecht in einem spitzen Winkel reflektiert. Die Richtung des reflektierten Strahls ist, bereits in der Nähe des Weges des einfallenden Strahls, die voll mit den Gesetzen der Physik entspricht.

Lichtbrechung

Reflexion ist eng mit anderen Phänomenen der geometrischen Optik bezogen, wie Brechung und innere Totalreflexion. Oft tritt das Licht durch die Grenze zwischen zwei Medien. Die Brechung des Lichts ist die Änderung der Richtung der optischen Strahlung. Es tritt auf, wenn es von einem Medium zum anderen gelangt. Refraktion von Licht hat zwei Muster:

• ein Strahl durch die Grenze zwischen den Medien vorbei, in einer Ebene liegt, die durch die senkrecht zur Oberfläche durchläuft, und der einfallenden Strahl;

• der Einfallswinkel und Brechung sind miteinander verbunden.

Refraktion wird immer durch die Reflexion von Licht begleitet. Die Energiemenge, reflektierte und gebrochene Strahlenbündel einfällt Strahlenergie. Ihre relative Intensität hängt von der Polarisation des Lichtes in dem einfallenden Strahl und dem Einfallswinkel. Auf den Gesetzen der Lichtbrechung basierende Vorrichtung vielen optischen Geräten.