Преламање светлости

кад се у лонац сипа вода изгледа плиће
кад се стави прст у воду изгледа краће
када стојимо у води ноге изгледају краће
река изгледа плића
када се у воду стави штап изгледа преломљен

Зашто се то догађа?

Брзина простирања светлости различита у различитим срединама.

Приликом преласка из једне у другу средину на граничној површини која раздваја те две средине долази до промене правца простирања светлосних зрака. Та појава се назива преламање светлости.

Преламање се догађа на граничним површинама између две средине различитих оптичких густина. Светлосни зрак који косо пада на мирну површину воде скреће са свог правца при преласку у воду – прелама се.

Када светлосни зрак прелази из оптички ређе у гушћу средину, упадни угао је већи од преломног угла– зрак скреће ка нормали.

Ако светлосни зрак пада нормално на граничну порвшину не скреће.

Када светлосни зрак прелази из оптички гушће у ређу средину, упадни угао је мањи од преломног угла– зрак скреће од нормале.

Закон реламања светлости:

упадни зрак, нормала и преломни зрак леже у истој равни
синуси упадног и преломног угла односе се као брзине светлости у тим срединама

$\frac{sin \alpha }{sin \gamma }= \frac{c_{1}}{c_{2}}$

АПСОЛУТНИ ИНДЕКС ПРЕЛАМАЊА

Индекс преламања неке средине представља однос брзине светлости у вакууму и у тој средини. Означава се малим словом n.

$n =\frac{c_{0}}{c}$

$c_{0}$ – брзина светлости у вакууму

$c$ – брзина светлости у некој средини

средина	вода	лед	алкохол	стакло	кварц	дијамант
n	1,33	1,31	1,36	1,50	1,54	2,42

РЕЛАТИВНИ ИНДЕКС ПРЕЛАМАЊА

$n_{r} =\frac{c_{1}}{c_{2}}$

$c_{1}$ – брзина светлости у првој средини

$c_{2}$ – брзина светлости у другојсредини

$c_{1} =\frac{c_{0}}{n_{1}}$ $c_{2} =\frac{c_{0}}{n_{2}}$

$n_{r} =\frac{n_{2}}{n_{1}}=n_{21}$

n₁ и n₂ – апсолутни индекси преламања за прву односно другу средину

$\frac{sin \alpha }{sin \gamma }= \frac{c_{1}}{c_{2}}=\frac{n_{2}}{n_{1}}=n_{21}$

ТОТАЛНА РЕФЛЕКСИЈА

Када светлосни зрак прелази из оптички гушће у ређу средину, преломни угао је већи од упадног угла- зрак скреће од нормале.

За упадни угао $\alpha_{g}$ преломни угао је $90^{0}$ .

$\alpha_{g}$ – гранични угао тоталне рефлексије – упадни угао коме одговара преломни угао од $90^{0}$ .

Ако је упадни угао већи од граничног угла, зрак не прелази у другу средину, већ се одбија од граничне површине и враћа у исту средину.

$\frac{sin \alpha_{g} }{sin 90^{0} }=\frac{n_{2}}{n_{1}}=n_{21}$

$sin \alpha_{g} =n_{21}$

угао тоталне рефлексије:

вода ваздух 48,5⁰
стакло ваздух 42⁰

Тотална рефлексија је оптичка појава која се јавља кад светлосни зрак долази из оптички гушће средине, а чији је упадни угао већи од граничног угла (одбија се као од равног огледала).