О природе минералов 1 Введение

7.3 Преломление света в
изотропных веществах:
закон Снеллиуса
Когда пучок света переходит из менее плотной
изотропной среды в более плотную
 перпендику-
лярно (по нормали) границе
между ними, то его
скорость уменьшается, но не меняется направле-
ние движения. Это иллюстрирует рис. 7.5, а, где
d
1
 и d
2
— расстояния, пройденные светом в двух
средах за единицу времени.
Однако, когда пучок света падает на границу
раздела сред под острым (косым) углом, сниже-
ние скорости на этой границе заставляет лучи из-
гибаться, или
 преломляться.
На рис. 7.5, б дуга-
ми около точек a
1
, b
1
и
 с
1
показано расстояние,
пройденное светом за единицу времени в возду-
хе. Общая касательная к этим дугам обознача-
ет
 фронт
продвигающейся световой волны. Когда
луч
α
пересекает границу более плотного вещества
(в нашем случае — стекла), он начинает двигать-
ся с уменьшенной скоростью, достигая за единицу
времени точки на дуге, проведенной около точки
a
2
. Луч b, все еще находящийся в воздухе, тем вре-
менем достигает точки b
2
- В следующий момент
времени луч
 а
приходит в точку а
3
, луч b — в точ-
ку b
3
, а луч с —в точку с
3
- Общая касательная к
изображенным около этих точек дугам представ-
ляет собой новый волновой фронт, который теперь
продвигается под некоторым углом к его направ-
лению в воздухе.
Когда свет падает на границу раздела под
углом, отличным от прямого, переходя из менее
плотной в более плотную среду, нормаль к вол-
новому фронту (волновая нормаль) приближает-
ся к перпендикуляру к границе между средами. И
наоборот, при переходе из более плотной среды в
менее плотную, волновая нормаль отклоняется от
нормали к границе раздела фаз.
Из рис. 7.5,6 следует:
Это соотношение, известное как
 закон Снеллиуса,
можно сформулировать следующим образом:
Показатель преломления
 n
определяется отно-
шением синуса угла падения (в воздухе)
 i
к синусу
угла преломления
 r
(оба угла измеряются относи-
тельно нормали к границе раздела).
7.3.1 Дисперсия света
Когда солнечный свет проходит через стеклянную
призму (или любой осколок стекла, имеющий не-
параллельные, скошенные на краю поверхности),
он распадается на отдельные цвета видимого спек-
тра. Это происходит потому, что величина пока-
зателя преломления у стекла меняется в зави-
симости от длины волны света. Короткие волны
(например, длиной 440 HM, воспринимаемые гла-
зом как фиолетовый цвет) преломляются сильнее,
чем длинные (например, 760 HM, соответствующие
красному цвету). Данное явление изображено на
рис. 7.6 Разделение света по различным длинам
волн называется
 дисперсией.
7.3.2 Отражение света
Когда свет, распространяющийся в какой-нибудь
среде, падает на границу с другой средой, обла-
дающей иной оптической плотностью, то какая-то