Номер 4, страница 198 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

4. Какое явление называется полным внутренним отражением света? Когда оно наблюдается?

Какое явление называется полным внутренним отражением света?

Полным внутренним отражением света называется явление, при котором световой луч, распространяющийся в оптически более плотной среде, при падении на границу раздела с оптически менее плотной средой не преломляется (то есть не проходит во вторую среду), а полностью отражается обратно в первую. При этом интенсивность отраженного света практически равна интенсивности падающего, то есть потерь энергии на преломление нет.

Ответ: Полное внутреннее отражение — это явление полного отражения света от границы раздела двух сред при отсутствии преломленного луча.

Когда оно наблюдается?

Полное внутреннее отражение наблюдается при одновременном выполнении двух строгих условий:

1. Свет должен распространяться из среды с бо́льшим показателем преломления $n_1$ в среду с ме́ньшим показателем преломления $n_2$. Иначе говоря, из оптически более плотной среды в оптически менее плотную ($n_1 > n_2$). Например, из стекла в воздух.

2. Угол падения света $\alpha$ на границу раздела сред должен быть больше некоторого критического значения, которое называется предельным углом полного внутреннего отражения $\alpha_{пр}$. Таким образом, должно выполняться условие $\alpha > \alpha_{пр}$.

Предельный угол полного отражения $\alpha_{пр}$ — это такой угол падения, при котором преломленный луч направлен вдоль границы раздела сред, то есть угол преломления $\beta$ равен $90^\circ$. Значение этого угла можно найти из закона преломления света (закона Снеллиуса):

$n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$

Подставив в закон $\alpha = \alpha_{пр}$ и $\beta = 90^\circ$, получим:

$n_1 \sin\alpha_{пр} = n_2 \sin(90^\circ)$

Поскольку $\sin(90^\circ) = 1$, формула для синуса предельного угла принимает вид:

$\sin\alpha_{пр} = \frac{n_2}{n_1}$

Ответ: Явление наблюдается, когда свет переходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, и угол падения света на границу раздела сред больше предельного угла для данной пары сред.