Presentazione sul tema "Riflessione totale della luce". Presentazione - riflessione totale Presentazione sul tema riflessione totale della luce

diapositiva 1

Seminario sul tema: "Le onde luminose" Riflessione totale
Preparato da: Alunni di 11 classe "A" Romanchenko Valeria, Schipanova Elena, Filippova Alena.

diapositiva 2

Storia breve
Anche l'antico scienziato romano Plinio, nella sua "Storia naturale", scritta circa 2mila anni fa, parlava di cercatori di perle che prendevano l'olio d'oliva in bocca prima di immergersi e lo rilasciavano sott'acqua. Il film d'olio che si diffonde sulla superficie del mare, il cui indice di rifrazione è maggiore di quello dell'acqua, ha ridotto drasticamente la luminosità dell'abbagliamento e migliorato la visibilità. Il semplice fenomeno della riflessione interna totale, descritto per la prima volta da Johannes Kepler in inizio XVII secoli e, sembrerebbe, perfettamente studiato, oggi è diventato oggetto di grande attenzione. E per la prima volta questi effetti furono studiati dal fisico russo Alexander Alexandrovich Eichenwald esattamente più di cento anni fa.

diapositiva 3

riflessione totale
- questo è il fenomeno della riflessione della luce da un mezzo otticamente meno denso, in cui non c'è rifrazione della luce e l'intensità della luce riflessa è quasi uguale all'intensità della luce incidente.

diapositiva 4

TEORIA
Poiché la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno otticamente meno denso, l'angolo di rifrazione in questo caso è maggiore dell'angolo di incidenza a. Con un aumento dell'angolo di incidenza dei raggi dalla sorgente all'interfaccia tra due mezzi, verrà un momento in cui il raggio rifratto percorrerà l'interfaccia tra i mezzi, cioè = 90°. L'angolo di incidenza corrispondente a questo valore è chiamato angolo limite di riflessione interna totale - a0.

diapositiva 5

L'angolo limite di riflessione totale è l'angolo di incidenza al quale la luce non viene rifratta, ma riflessa e scorre lungo l'interfaccia tra due mezzi. Angolo di rifrazione = 90°

diapositiva 6

La riflessione totale viene utilizzata nelle cosiddette fibre ottiche per trasmettere luce e immagini attraverso fasci di fibre flessibili trasparenti - guide di luce. La guida di luce è una fibra di vetro cilindrica rivestita da una guaina di materiale trasparente con indice di rifrazione inferiore a quello della fibra. Grazie alla riflessione totale multipla, la luce può essere diretta lungo qualsiasi percorso (diritto o curvo).

Diapositiva 7

Le fibre vengono raccolte in fasci. In questo caso, qualche elemento dell'immagine viene trasmesso attraverso ciascuna delle fibre. I fasci di fibre vengono utilizzati, ad esempio, in medicina per studiare organi interni... Man mano che la tecnologia per la produzione di fasci di fibre lunghe - le guide di luce migliorano, la comunicazione (compresa la televisione) viene sempre più utilizzata con l'aiuto dei raggi di luce.

Diapositiva 8

Diapositiva 9

PRATICA
parla dei fenomeni in natura associati alla riflessione totale della luce.
Si può osservare un riflesso interno totale guardando da sotto l'acqua verso la superficie: a certi angoli all'interfaccia, non si osserva la parte esterna, ma è visibile un riflesso speculare di oggetti che si trovano nell'acqua.

Diapositiva 10

2. Il fenomeno di un miraggio è spiegato da un fenomeno interno completo. Un miraggio è un fenomeno ottico nell'atmosfera: il riflesso della luce da un confine tra strati d'aria che sono nettamente diversi nel calore. Per l'osservatore, tale riflessione consiste nel fatto che, insieme a un oggetto distante, è visibile la sua immagine immaginaria, spostata rispetto all'oggetto.

diapositiva 11

3. Arcobaleno. Molto spesso si osserva un arcobaleno primario, in cui la luce subisce una riflessione interna: nell'arcobaleno primario, il colore rosso è all'esterno dell'arco, il suo raggio angolare è di 40–42 °.

diapositiva 12

4. Un fenomeno ottico complesso nell'atmosfera, costituito da diverse forme di miraggi, in cui oggetti distanti vengono visti ripetutamente e con varie distorsioni. Fatamorgana si verifica quando nella bassa atmosfera si formano più strati alternati di aria di diversa densità, in grado di dare riflessi speculari. Come risultato del riflesso, così come della rifrazione dei raggi, gli oggetti della vita reale danno diverse immagini distorte all'orizzonte o sopra di esso, che si sovrappongono parzialmente l'una all'altra e cambiano rapidamente nel tempo, il che crea un'immagine bizzarra.

diapositiva 13

Come spiegare il "gioco di pietre"? In gioielleria le pietre vengono tagliate in modo tale che ogni sfaccettatura abbia un riflesso totale della luce.

Diapositiva 14

periscopio
binocolo
cinepresa

diapositiva 15

diapositiva 16

Nuovi traguardi
All'inizio, la riflessione totale era solo un fenomeno curioso. Ora sta gradualmente portando a una rivoluzione. Charles Kao è stato insignito del Premio Nobel per la Fisica 2009 per "risultati pionieristici nella trasmissione della luce su fibre per le comunicazioni ottiche". La scoperta di Cao nel 1966 ha aperto la strada alle fibre ottiche, che sono utilizzate oggi nelle comunicazioni televisive e Internet. Riuscì a sviluppare un metodo per la produzione di ultrapuro fibra ottica, grazie al quale è diventato possibile trasmettere segnali luminosi senza distorsioni su una distanza fino a 100 km, rispetto alle sole decine di metri, che era il limite in quel momento.

Diapositiva 17

Bibliografia:
Presentazione “Riflessione totale della luce”. Gordon G.V. Ottica geometrica. http://www.rusedu.ru/detail_6171.html Borisov K. Sistemi di illuminazione a fibre ottiche. http://www.trikita.by/service6.html Bukhovtsev B.B., Myakishev G.Ya. Manuale di fisica classe 11. M.:Prosveshchenie.2010 Varaksina E.I.Riflessione interna totale della luce in un liquido. http://fiz.1september.ru/articles/2009/17/14 . Kasyanov V.A. Manuale di fisica classe 11. M .: Drofa.2002 Latyshevskaya T. Yu., Novoselov K. S. Nanotecnologie per fibre ottiche. http://www.kabel-news.ru/ http://traditio.ru/wiki/ Riflessione interna http://hghltd.yandex.net/. Riflessione totale della luce http://ru.wikipedia.org/wiki/Light guide http://images.google.ru . Miraggi http://school426-spb.by.ru. Fata Morgana http://www.genon.ru/GetAnswer. Foto http://www.universal-fibre-optics.com/russian/applications.html .Sistemi di illuminazione in fibra ottica http://www.ifmo.ru/faculty/5. Complesso robotico unico http://www.forc-photonics.ru/ru/production/volokonno-opticheskie_datchik/1/68/ Dispositivi ottici http://optika8.narod.ru/Opiti.htm. Ottica geometrica http://canegor.urc.ac.ru/bezpriborov/63832896.html. Esperimenti che dimostrano la riflessione interna totale della luce http://www.nvtc.ee/e-oppe/Sidorova/objects . Applicazione della riflessione interna totale della luce. http://iuyt.ru/index.php?newsid=38. Design delle luci http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/144040/ Fata Morgana

In questa lezione conoscerai il fenomeno della rifrazione della luce e imparerai come la luce si propaga in vari ambienti.

Piano della lezione:

• 1. .
• 2. Angolo limite di riflessione totale. La legge della riflessione totale.
• 3. Angolo limite di riflessione totale per alcuni ambienti.
• 4. Fibra ottica. luce guida
• 5. Prismi riflettenti.
• 6. Conclusioni.

• Quando si passa dall'ottica meno ambiente denso v otticamente Di più angolo di rifrazione denso meno perpendicolare .
• Quando si passa dall'ottica Di più ambiente denso v otticamente meno angolo di rifrazione denso Di più angolo di incidenza e il raggio di rifrazione devia verso interfaccia tra due media .

Quando si passa dall'ottica Di più ambiente denso v otticamente meno un raggio di luce denso e rifratto viene deviato verso confine tra due mercoledì da sua direzione originaria .

42º - è l'angolo al quale un raggio di luce dal vetro non passa nel secondo mezzo, ma viene completamente riflesso

Angolo di riflessione limite

Peccato γ

Peccato α ̥

N

N

2

1

= ─

N = 1

Sin90º = 1

1

γ = 90º

─ angolo limite

α

riflessione totale

0

Peccato α ̥ = ─

N

─ legge del completo

riflessi

2

Angolo limite di riflessione totale

• Minimo angolo di incidenza α , in cui si verifica il fenomeno della riflessione totale della luce angolo limite di pieno riflessi .

• Per l'angolo di riflessione totale, la condizione è soddisfatta: il seno dell'angolo di riflessione totale è inversamente proporzionale a indicatore relativo rifrazione della luce.

0

0

Peccato α ̥ = ─

N

3. Angolo di riflessione limite e indice di rifrazione N per alcuni ambienti

Mercoledì

Angolo di riflessione limite

Acqua (a 20ºС)

48º35′ ≈ 48º

Bicchiere

41º50′ ≈ 42º

Quarzo

Rubino

Diamante

24º40′ ≈ 24º

4. Fibra ottica

• Si basa sulla trasmissione di luce e immagini attraverso fasci di fibre flessibili trasparenti - guide di luce.
• Luce guida - Questa è una sottile fibra cilindrica in vetro di quarzo con l'aggiunta di germanio o boro.
• Lo spessore delle fibre va da 100 µm a 1 µm o meno.
• Le fibre vengono raccolte in fasci con un numero di fibre fino a un milione.

cavo in fibra

utilizzato per il trasferimento

• informazioni all'interno del computer e per la comunicazione di diversi computer tra loro;
• immagini televisive.

luce guida

Grazie alla riflessione totale multipla, la luce può essere diretta lungo qualsiasi percorso curvo.

riflessivo

prismi

Conclusione:

si osserva una riflessione totale

• quando la luce passa dall'ottica Di più ambiente denso v otticamente meno denso;
• quando l'angolo di incidenza raggiunge l'angolo limite di riflessione totale.

La legge della riflessione totale -

il seno dell'angolo di riflessione totale è inversamente proporzionale al relativo indice di rifrazione della luce.

N

Peccato α ̥ = ─

a). Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno meno denso, la luce come n" class="link_thumb"> 5 !} Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno meno denso, la luce viene sia rifratta che riflessa. All'aumentare dell'angolo di incidenza α, aumenta anche l'angolo di rifrazione β (β>α). Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno meno denso, la luce viene sia rifratta che riflessa. All'aumentare dell'angolo di incidenza α, aumenta anche l'angolo di rifrazione β (β>α). Ad un certo angolo di incidenza α attorno all'angolo di rifrazione diventa il più grande (β max =90 circa). Ad un certo angolo di incidenza α attorno all'angolo di rifrazione diventa il più grande (β max =90 circa). Se l'angolo di incidenza α>α o, la rifrazione della luce nel secondo mezzo si arresta, la luce viene riflessa completamente dall'interfaccia, come da uno specchio - si verifica il fenomeno della riflessione totale della luce. Se l'angolo di incidenza α>α o, la rifrazione della luce nel secondo mezzo si arresta, la luce viene riflessa completamente dall'interfaccia, come da uno specchio - si verifica il fenomeno della riflessione totale della luce. a). Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a una luce meno densa come n "> α). Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a un mezzo meno denso, la luce viene sia rifratta che riflessa. Con un aumento dell'angolo di incidenza α, aumenta anche l'angolo di rifrazione β (β> α). dall'interfaccia, come da uno specchio - si verifica il fenomeno della riflessione totale della luce.Se l'angolo di incidenza α> α o, la rifrazione della luce nel secondo mezzo si interrompe, la luce viene completamente riflessa dall'interfaccia, come da uno specchio - si verifica il fenomeno della riflessione totale della luce. "> α). Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno meno denso, la luce come n"> title="Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno meno denso, la luce viene sia rifratta che riflessa. All'aumentare dell'angolo di incidenza α, aumenta anche l'angolo di rifrazione β (β>α). Quando la luce passa da un mezzo otticamente più denso a uno meno denso, la luce come"> !}

Fibra ottica - sistema di trasmissione imaging ottico un sistema per la trasmissione di immagini ottiche utilizzando fibre di vetro (guide di luce). utilizzando fibre di vetro (guide luminose). Sperimentando la riflessione interna totale, il segnale luminoso si propaga all'interno di una guida luminosa flessibile Sperimentando la riflessione interna totale, il segnale luminoso si propaga all'interno di una guida luminosa flessibile Viene utilizzato un fascio di migliaia di guide luminose (il diametro di ciascuna fibra è compreso tra 0,002 e 0,01 mm) Viene utilizzato un raggio di migliaia di guide luminose (il diametro di ciascuna fibra è compreso tra 0,002 e 0,01 mm) organi interni) L'uso di dispositivi in ​​​​fibra ottica in medicina - endoscopi (sonde inserite in vari organi interni) Attualmente, la fibra ottica sta sostituendo i conduttori metallici nei sistemi di trasmissione delle informazioni (utilizzando un segnale luminoso, è possibile trasmettere 10 6 volte più informazioni rispetto all'utilizzo di un segnale radio) Attualmente, la fibra ottica sta sostituendo i conduttori metallici nei sistemi di trasmissione delle informazioni (utilizzando un segnale luminoso, è possibile trasmettere 10 6 volte più informazioni rispetto all'utilizzo di un segnale radio) Utilizzo della riflessione totale nei contenitori prismatici oklyah, periscopi, Fotocamere reflex, riflettori (riflettori) L'uso della riflessione totale in binocoli prismatici, periscopi, fotocamere SLR, riflettori (riflettori)