2. Скорость распространения света. Законы отражения и преломления света. Полное отражение (ПК 3.2.)

2. Скорость распространения света. Законы отражения и преломления света. Полное отражение.

Скорость распространения света — это максимально возможная скорость передачи энергии и информации. В вакууме скорость света обозначается буквой \( c \) и составляет приблизительно \( 3 \times 10^8 \) м/с. В различных средах скорость света меньше, чем в вакууме. Отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде называется показателем преломления среды \( n \): \( n = \frac{c}{v} \), где \( v \) — скорость света в среде.

Законы отражения света:

1. Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный к границе раздела сред в точке падения, лежат в одной плоскости.
2. Угол падения \( α \) равен углу отражения \( β \): \( α = β \).

Законы преломления света (Закон Снеллиуса):

1. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный к границе раздела сред в точке падения, лежат в одной плоскости.
2. Отношение синуса угла падения \( α \) к синусу угла преломления \( γ \) равно отношению показателя преломления второй среды к показателю преломления первой среды (или обратно отношению скоростей света в этих средах): \( \frac{\sin α}{\sin γ} = \frac{n_2}{n_1} = \frac{v_1}{v_2} \).

Полное отражение — это явление, при котором свет, переходя из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, не преломляется, а полностью отражается от границы раздела сред. Это происходит, когда угол падения \( α \) становится больше или равен критическому углу \( α_{кр} \). Критический угол — это угол падения, при котором угол преломления равен 90°.

Условие полного отражения: \( α ≥ α_{кр} \), где \( α_{кр} \) определяется из закона Снеллиуса при \( γ = 90^\circ \): \( \sin α_{кр} = \frac{n_2}{n_1} \) (при \( n_1 > n_2 \)).

ПК 3.2. (вероятно, относится к программе курса или компетенциям, не является частью физического определения).