Промені світла: цікаві факти

На досліді можна перевірити, як промені світла змінюють напрямок при переході, наприклад, з повітря у воду. Візьміть непрозору металеву або порцелянову кружку. На дно її покладіть стопкою 5-6 монет. Тепер, не зводячи погляду з монет, відводите голову до тих пір, поки край кухля не закриємо їх від вас. Не змінюючи положення голови, повільно лийте в кухоль воду. Промені світла почнуть потрапляти в око і монети знову стануть видимими. Малюнок пояснює це явище. Промені, що відображаються монетами, після виходу з води переломлюються і потрапляють в око. При цьому монети і дно гуртки, представляючись на прямому продовженні променів зору, здаються піднятими.

Промені світла таке “проробляють” постійно. Візьміть склянку, наповніть його водою, опустіть в нього ложку. Ви побачите, що в тому місці, де ложка входить в воду, вона хіба що переломлюється, ламається. Насправді, переломлюються промені світла (див. Малюнок) і таке явище називається заломленням світла.

Поняття промені світла є наближенням геометричної оптики. У цьому визначенні мається на увазі, що хід світлового променя не залежить від поперечних розмірів пучка світла. Насправді, вузький пучок світла поширюється не в якомусь одному напрямку, а має кінцеве кутовий розподіл. Однак в тих випадках, коли характерні поперечні розміри пучків світла досить великі в порівнянні з довжиною хвилі, можна знехтувати расходимостью пучка променів світла і вважати, що він поширюється в одному єдиному напрямку: уздовж світлового променя. Взагалі, вважається, що всі властивості середовища, крізь яку проходять промені світла, змінюються на відстанях порядку довжини хвилі світла дуже слабо. Тому, якщо властивості середовища не залежать від координат (тобто якщо середовище однорідна), то промені світла є прямими.

Нагадаємо, що представляє собою пучок променів світла – це набір близьких світлових променів. Поперечні розміри пучка не зобов’язані залишатися незмінними, оскільки в загальному випадку різні світлові промені не паралельні один одному. Важливим випадком пучків променів світла є гомоцентріческіх пучки, тобто такі пучки, все промені якого перетинаються в будь-якій точці простору. Такі пучки світла можуть бути формально отримані з точкового джерела світла за допомогою ідеальної лінзи. Негомоцентріческіе пучки не сходяться в одну точку простору.

...
ПОДІЛИТИСЯ: