Геометрическая оптика: законы отражения и преломления света
Геометрическая оптика изучает распространение света в прозрачных средах на основе представлений о световых лучах. Световой луч определяет направление переноса светом энергии.
Согласно представлениям геометрической оптики свет в однородной среде распространяется прямолинейно. Поведение луча на границе раздела двух сред подчиняется законам отражения и преломления.
Закон отражения света от границы раздела двух сред формулируется следующим образом:
падающий и отраженный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности, восстановленным в точке падения луча на поверхность, и образуют с ним равные углы.
Угол между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности называется углом падения α1, между отраженным лучом и перпендикуляром — углом отражения α1’,
α1 = α1’.
Закон преломления света, описывающий поведение светового луча при переходе из одной среды в другую, формулируется так:
падающий и преломленный лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным в точку падения, при этом углы α1 и α2, образованные этими лучами с перпендикуляром, связаны соотношением:
sinα1 / sinα2 = n2 / n1.
где n1 и n2 — показатели преломления 1-й и 2-й среды соответственно.
Показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света в среде v отличается от скорости света в вакууме c:
v = c / n.
