Sinishi qonuni (maxsus holat). Sinishi qonuni

Sinishi qonuni (umumiy holat).
Yorug'lik sinishi ko'rsatkichi bo'lgan 1-o'rtadan 2-sinishiga ega bo'lgan muhitga o'tishiga ruxsat bering. Yuqori sinishi indeksiga ega bo'lgan muhit deyiladi optik jihatdan zichroq; shunga ko'ra, sindirish ko'rsatkichi past bo'lgan muhit deyiladi optik jihatdan kamroq zichroq.
Optik jihatdan kamroq zichroq muhitdan optik zichroq muhitga o'tganda, yorug'lik nuri singandan keyin normal holatga yaqinlashadi (3-rasm). Bunda tushish burchagi sinish burchagidan katta bo'ladi: .
Aksincha, optik zichroq muhitdan optik jihatdan kamroq zichroq muhitga o'tganda, nur me'yordan uzoqlashadi (4-rasm). Bu erda tushish burchagi sinish burchagidan kichik:
Ma'lum bo'lishicha, bu ikkala holat bitta formula bilan qamrab olingan - har qanday ikkita shaffof muhit uchun amal qiladigan umumiy sinishi qonuni.
Sinishi qonuni.
1) tushayotgan nur, singan nur va nurlanish nuqtasida chizilgan muhit orasidagi interfeysning normali bir tekislikda yotadi.
2) tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati ikkinchi muhitning sinish ko'rsatkichining birinchi muhitning sinishi ko'rsatkichiga nisbatiga teng:
"Havo-o'rta" o'tish uchun ilgari tuzilgan sinishi qonuni ushbu qonunning alohida holati ekanligini ko'rish oson. Darhaqiqat, (4) formulada faraz qilsak, (1) formulaga kelamiz.
Endi eslaylikki, sindirish ko'rsatkichi vakuumdagi yorug'lik tezligining ma'lum muhitdagi yorug'lik tezligiga nisbati: . Buni (4) ga almashtirsak, biz quyidagilarni olamiz:
. (5)
Formula (5) (3) formulani tabiiy tarzda umumlashtiradi. Tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati birinchi muhitdagi yorug'lik tezligining ikkinchi muhitdagi yorug'lik tezligiga nisbatiga teng. umumiy ichki aks ettirish.
Yorug'lik nurlari optik jihatdan zichroq muhitdan optik jihatdan kamroq zichroq muhitga o'tganda, qiziqarli hodisa kuzatiladi - to'liq ichki aks ettirish. Keling, nima ekanligini ko'rib chiqaylik.
Keling, yorug'lik suvdan havoga o'tadi, deb faraz qilaylik. Faraz qilaylik, suv omborining chuqurligida hamma yo'nalishda nurlar chiqaradigan nuqtali yorug'lik manbai mavjud. Biz bu nurlarning ba'zilarini ko'rib chiqamiz (5-rasm).
Nur eng kichik burchak ostida suv yuzasiga tushadi. Bu nur qisman sinadi (nur) va qisman suvga qaytariladi (nur). Shunday qilib, tushayotgan nurning energiyasining bir qismi singan nurga, qolgan energiya esa aks ettirilgan nurga o'tadi.
Nurning tushish burchagi kattaroq. Bu nur ham ikkita nurga bo'linadi - singan va aks ettirilgan. Ammo dastlabki nurning energiyasi ular o'rtasida boshqacha taqsimlanadi: singan nur nurga qaraganda xiraroq bo'ladi (ya'ni u energiyaning kichik qismini oladi) va aks ettirilgan nur mos ravishda yorug'roq bo'ladi. nur (u energiyaning katta qismini oladi).
Tushish burchagi oshgani sayin, xuddi shunday qonuniyatni kuzatish mumkin: tushayotgan nurning energiyasining ortib borayotgan ulushi aks ettirilgan nurga tushadi va tobora kichikroq ulush singan nurga tushadi. Singan nur xiralashgan va xiralashgan bo'ladi va bir nuqtada u butunlay yo'qoladi!
Bu yo'qolish sinish burchagiga mos keladigan tushish burchagiga erishilganda sodir bo'ladi. Bunday vaziyatda singan nurning suv yuzasiga parallel ravishda borishi kerak edi, lekin ketadigan hech narsa yo'q - tushayotgan nurning barcha energiyasi butunlay aks ettirilgan nurga o'tdi.
Ketish burchagining yanada oshishi bilan singan nur hatto yo'q bo'ladi.
Ta'riflangan hodisa umumiy ichki aks ettirishdir. Suv tushish burchaklari ma'lum bir qiymatga teng yoki undan katta bo'lgan tashqi nurlarni chiqarmaydi - bunday nurlarning barchasi butunlay suvga qaytariladi. Burchak deyiladi