Заломлення

Заломлення променя на границі двох середовищ

Заломлення

Через заломлення світла пластикова трубочка у склянці здається зламаною

Демонстрація явища заломлення світла склянними бокалами

Зало́млення або рефракція — зміна напряму поширення випромінювання при проходженні межі розділу двох середовищ з різною оптичною густиною (наприклад, повітря-скло, скло-вода).

Загальна характеристика

Кут, на який змінюється напрям поширення випромінювання, залежить від оптичної густини обох середовищ, а також від довжини хвилі самого випромінювання. Явище заломлення широко використовується в оптиці. Наприклад, випромінювання, заломлюючись в призмі, розкладається на спектр.

Математично заломлення світла описується законом Снеліуса та формулами Френеля.

При заломленні світла деякими кристалами виникає не один а два заломлені промені, які розповсюджуються в різних напрямках. Це явище називається подвійним променезаломленням.

Стосовно світлових променів розрізняють такі види рефракції:

• астрономічну (відхилення променя від світила земною атмосферою в напрямі щільніших її шарів, в результаті чого видимі зенітні відстані завжди здаються меншими за істинні);
• земну, що відбувається в нижніх шарах атмосфери і відчутно впливає на результати високоточних геодезичних вимірювань;
• диференціальну, що виявляється як різниця впливу загальної рефракції на візирні лінії під час вимірювання відстаней далекомірами подвійного зображення.

Показник заломлення

Показник заломлення або абсолютний показник заломлення— це характерне для середовища число, яке визначає в скільки разів швидкість розповсюдження світла в середовищі менша за швидкість світла у вакуумі.

Здебільшого позначається латинською літерою n.

Величину показника заломлення середовища характеризують також терміном оптична густина. Середовище з більшим значенням показника заломлення називають оптично густішим.

Існує закон Снеліуса

$\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_2}{n_1}$, де α — кут падіння, а β — кут заломлення.

Величину $n_{21} = n_2/n_1$ називають відносним показником заломлення середовища 2 стосовно середовища 1.

Термінологія

• Кут, утворений падаючим променем із нормаллю до площини розділу середовищ, називається кутом падіння.
• Кут, утворений відбитим променем із нормаллю до площини розділу середовищ, називається кутом відбиття.
• Кут, утворений заломленим променем із нормаллю до площини розділу середовищ, називається кутом заломлення.
• Площина, в якій лежать промені, називається площиною падіння.
• Відношення інтенсивності відбитого променя до інтенсивності променя, який падає на границю розділу, називається коефіцієнтом відбиття.
• Відношення інтенсивності заломленого променя до інтенсивності променя, який падає на границю розділу, називається коефіцієнтом проходження.
• КОЕФІЦІЄНТ ЗЕМНОГО ЗАЛОМЛЕННЯ — відношення радіуса Землі до радіуса рефракційної кривої, утвореної променем візування, викривленим в приземному шарі атмосфери. Приблизно К.з.п. дорівнює 0,14-0,16; враховується в тригонометричному (геодезичному) нівелюванні.

Інтернет-ресурси

• Java illustration of refraction
• Java simulation of refraction through a prism

Література

• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.