Отражение (физика) — Reflection (physics)
Изменение направления волнового фронта на границе между двумя различными средами, так что волновой фронт возвращается в среду, из которой он возник.
Отражение изменение направления волновой фронт загар интерфейс между двумя разными средства массовой информации так что волновой фронт возвращается в среду, из которой он возник. Общие примеры включают отражение свет, звук и волны на воде. В закон отражения говорит, что для зеркальное отражение угол, под которым волна падает на поверхность, равен углу, под которым она отражается. Зеркала проявлять зеркальное отражение.
В акустика, отражение вызывает эхо и используется в сонар. В геологии это важно при изучении сейсмические волны. Отражение наблюдается при поверхностные волны в водоемах. Отражение наблюдается у многих типов электромагнитная волна, Помимо видимый свет. Отражение УКВ и более высокие частоты важны для радио трансмиссия и для радар. Четное жесткие рентгеновские лучи и гамма излучение может отражаться под малыми углами с помощью специальных «скользящих» зеркал.
Закон отражения и преломления света: формула показателя и способы вычисления коэффициента |
Содержание
Отражение света бывает либо зеркальный (зеркальный) или размытый (сохраняя энергия, но теряет изображение) в зависимости от характера интерфейса. В зеркальном отражении фаза отраженных волн зависит от выбора начала координат, но относительная фаза между s и p (TE и TM) поляризациями фиксируется свойствами среды и границы раздела между ними. [1]
Зеркало представляет собой наиболее распространенную модель зеркального отражения света и обычно состоит из стеклянного листа с металлическим покрытием, на котором происходит значительное отражение. Отражение усиливается в металлах за счет подавления распространения волн за их пределы. глубина кожи. Отражение также происходит на поверхности прозрачный среды, такие как вода или стекло.
На схеме световой луч PO ударяется о вертикальное зеркало в точку О, а отраженный луч OQ. Проведя воображаемую линию через точку О перпендикулярно зеркалу, известное как нормальный, мы можем измерить угол падения, θя и угол отражения, θр. В закон отражения утверждает, что θя = θрили, другими словами, угол падения равен углу отражения.
Когда свет отражается от материала с более высоким показателем преломления, чем среда, в которой движется, он подвергается фазовому сдвигу 180 °. Напротив, когда свет отражается от материала с более низким показателем преломления, отраженный свет в фазе с падающим светом. Это важный принцип в области тонкопленочная оптика.
Свойства отражающих тел
Только благодаря существованию рассеянного (диффузного) отражения световой энергии мы различаем предметы, не способные испускать свет. Любое тело будет абсолютно невидимым для нас, если рассеивание лучей будет равно нулю.
В технике нередко используются зеркала с изогнутой отражающей поверхностью (сферические зеркала). Такие объекты представляют собой тела, имеющие форму сферического сегмента. Параллельность лучей в случае отражения света от таких поверхностей сильно нарушается. При этом существует два вида таких зеркал:
• вогнутые — отражают свет от внутренней поверхности сегмента сферы, их называют собирающими, поскольку параллельные лучи света после отражения от них собираются в одной точке;
• выпуклые — отражают свет от наружной поверхности, при этом параллельные лучи рассеиваются в стороны, именно поэтому выпуклые зеркала называют рассеивающими.
Формула закона отражения света: углы падения и отражения, формулировка, примеры решения задач
Сдвиг Фёдорова
Сдвиг Фёдорова — явление малого (меньше длины волны) бокового смещения луча света с круговой или эллиптической поляризацией при полном внутреннем отражении. В результате смещения отражённый луч не лежит в одной плоскости с падающим лучом, как это декларирует закон отражения света геометрической оптики.
Явление теоретически предсказано Ф. И. Фёдоровым в 1954 году, позже обнаружено экспериментально.
В классической электродинамике, свет рассматривается как электромагнитная волна, которая описывается уравнениями Максвелла.
- При попадании электромагнитной волны (свет) на поверхность диэлектрика: возникают малые колебания диэлектрической поляризации в отдельных атомах, в результате чего каждая частица излучает вторичные волны во всех направлениях (как антенна-диполь). Все эти волны складываются и — в соответствии с принципом Гюйгенса — Френеля — дают зеркальное отражение и преломление [прояснить] [источник не указан 1848 дней] .
- При попадании электромагнитной волны (свет) на поверхность проводника: возникают колебания электронов (электрический ток), электромагнитное поле которого стремится компенсировать это воздействие, что приводит к практически полному отражению света.
В зависимости от резонансной частоты колебательных контуров в молекулярной структуре вещества при отражении излучается волна определённой частоты (определённого цвета). Так предметы приобретают цвет. Хотя цвет объекта определяется не только свойствами отражённого света (см. Цветовое зрение и Физиология восприятия цвета).
Отражение света может быть зеркальным (то есть таким, как наблюдается при использовании зеркал) или диффузным (в этом случае при отражении не сохраняется путь лучей от объекта, а только энергетическая составляющая светового потока) в зависимости от природы поверхности.
Коэффициент преломления
Виды отражения [ | ]
Отражение света может быть зеркальным (то есть таким, как наблюдается при использовании зеркал) или диффузным (в этом случае при отражении не сохраняется путь лучей от объекта, а только энергетическая составляющая светового потока) в зависимости от природы поверхности.
Зеркальное отражение [ | ]
В важном частном случае нормального падения из воздуха или стекла на границу их раздела (показатель преломления воздуха = 1,0; стекла = 1,5) он составляет 4 %.
Полное внутреннее отражение [ | ]
Наблюдается для электромагнитных или звуковых волн на границе раздела двух сред, когда волна падает из среды с меньшей скоростью распространения (в случае световых лучей это соответствует бо́льшему показателю преломления).
Диффузное отражение света [ | ]
Варианты отражения световых лучей
- При попадании электромагнитной волны (свет) на поверхность диэлектрика: возникают малые колебания диэлектрической поляризации в отдельных атомах, в результате чего каждая частица излучает вторичные волны во всех направлениях (как антенна-диполь). Все эти волны складываются и — в соответствии с принципом Гюйгенса — Френеля — дают зеркальное отражение и преломление [прояснить] [источник не указан 1848 дней] .
- При попадании электромагнитной волны (свет) на поверхность проводника: возникают колебания электронов (электрический ток), электромагнитное поле которого стремится компенсировать это воздействие, что приводит к практически полному отражению света.
