Презентация - Полное отражение

Семинар по теме: «Световые волны» Полное отражение
Подготовили: Ученицы 11 «А» класса Романченко Валерия, Щипанова Елена, Филиппова Алёна.

Краткая история
Еще древнеримский ученый Плиний в своей “Естественной истории”,написанной около 2 тыс. лет назад, рассказывал о ловцах жемчуга, набиравших в рот оливковое масло перед погружением и выпускавших его под водой. Растекавшаяся по поверхности моря масляная пленка, показатель преломления которой больше, чем у воды, резко уменьшала яркость бликов и улучшала условия видимости. Несложное явление полного внутреннего отражения, впервые описанное Иоганном Кеплером в начале XVII века и, казалось бы, прекрасно изученное, сегодня стало объектом пристального внимания. А впервые эти эффекты исследовал русский физик Александр Александрович Эйхенвальд ровно более ста лет назад.

Полное отражение 
– это явление отражения света от оптически менее плотной среды, при котором отсутствует преломление света, а интенсивность отраженного света почти равна интенсивности падающего.

ТЕОРИЯ
Поскольку свет переходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, то угол преломления   в этом случае больше, чем угол падения а . При увеличении угла падения лучей от источника на поверхность раздела двух сред наступит такой момент, когда преломлённый луч пойдёт вдоль границы раздела сред, то есть   = 90°. Угол падения, соответствующий этому значению  , называется предельным углом полного внутреннего отражения - а0.

Предельный угол полного отражения – угол падения, при котором свет не преломляется, а отражается и скользит вдоль раздела двух сред. Угол преломления = 90 °

 Полное отражение используют в так называемой волоконной оптике для передачи света и изображения по пучкам прозрачных гибких волокон – световодов. Световод представляет собой стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытое оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен по любому (прямому или изогнутому) пути.

Волокна набираются в жгуты. При этом по каждому из волокон передается какой-нибудь элемент изображения. Жгуты из волокон используются, например, в медицине для исследования внутренних органов   По мере улучшения технологии изготовления длинных пучков волокон – световодов все шире начинает применяться связь (в том числе и телевизионная) с помощью световых лучей.

ПРАКТИКА
рассказывает о явлениях в природе, связанных с полным отражением света.
Полное внутреннее отражение можно наблюдать, если смотреть из-под воды на поверхность: при определенных углах на границе раздела наблюдается не внешняя часть, а видно зеркальное отражение объектов, которые находятся в воде.

2.Полным внутренним явлением объясняется явление миража. Мираж — оптическое явление в атмосфере: отражение света границей между резко разными по теплоте слоями воздуха. Для наблюдателя такое отражение заключается в том, что вместе с отдалённым объектом видно его мнимое изображение, смещенное относительно предмета.

3.Радуга. Чаще всего наблюдается первичная радуга, при которой свет претерпевает одно внутреннее отражение.. В первичной радуге красный цвет находится снаружи дуги, её угловой радиус составляет 40–42°.

4.Сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором, отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Фатаморгана возникает, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха различной плотности, способных давать зеркальные отражения. В результате отражения, а также преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искажённых изображений, частично налагающихся друг на друга и быстро меняющихся во времени, что и создаёт причудливую картину.

Чем объяснить “игру камней”? В ювелирном деле огранка камней подбирается так, что на каждой грани наблюдается полное отражение света.

перископ
бинокль
киноаппарат

Новые достижения
Вначале полное отражение представляло лишь любопытное явление. Сейчас оно постепенно приводит к революции. За “новаторские достижения в области передачи света по волокнам для оптической связи” Нобелевская премии по физике 2009 года присуждена Чарльзу Као. Открытие Као, которое он сделал в 1966 году, проложило дорогу оптическим волокнам, которые используются сегодня в области телевидения и интернет - связи. Ему удалось разработать метод производства сверхчистого оптического волокна, благодаря чему световые сигналы стало возможным передавать без искажений на расстояние до 100 км, по сравнению всего лишь с десятками метров, что было пределом на тот момент.

Список литературы:
Презентация “Полное отражение света”. Гордон Г.В. Геометрическая оптика. http://www.rusedu.ru/detail_6171.html Борисов К. Оптиволоконные системы освещения. http://www.trikita.by/service6.html Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я. Учебник по физике 11 класс. М.:Просвещение.2010 Вараксина Е. И. Полное внутреннее отражение света в жидкости. http://fiz.1september.ru/articles/2009/17/14 . Касьянов В.А. Учебник по физике 11 класс. М.:Дрофа.2002 Латышевская Т. Ю., Новоселов К. С. Нанотехнологии для Волоконной Оптики. http://www.kabel-news.ru/ http://traditio.ru/wiki/ Внутреннее отражение http://hghltd.yandex.net/. Полное отражение света http://ru.wikipedia.org/wiki/Световод http://images.google.ru . Миражи http://school426-spb.by.ru . Фата-Моргана http://www.genon.ru/GetAnswer. Фотографии http://www.universal-fibre-optics.com/russian/applications.html .Оптико-волоконные системы освещения http://www.ifmo.ru/faculty/5. Уникальный роботизированный комплекс http://www.forc-photonics.ru/ru/production/volokonno-opticheskie_datchik/1/68/.Оптические приборы http://optika8.narod.ru/Opiti.htm . Геометрическая оптика http://canegor.urc.ac.ru/bezpriborov/63832896.html. Опыты, демонстрирующие полное внутреннее отражение света http://www.nvtc.ee/e-oppe/Sidorova/objects . Применение полного внутреннего отражения света. http://iuyt.ru/index.php?newsid=38. Светодизайн http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/144040/ Фата-моргана