ГЛАВА 33. СВЕТОВЫЕ ЛУЧИ. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА. ЗАКОНЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ, ОТРАЖЕНИЯ И ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА

У закона преломления света (33.2) есть одна удивительная особенность. Если луч падает из среды с бóльшим показателем преломления в среду с меньшим показателем преломления, то синус угла преломления может стать больше единице. Действительно, из закона преломления

(33.7)

заключаем, что при n₁ > n₂ при некоторых значениях углов падения синус угла преломления больше 1. Что это значит?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте проследим за изменением угла преломления при изменении угла падения при n₁ > n₂ (луч падает из оптически более плотной в оптически менее плотную среду). Пусть луч падает перпендикулярно границе (угол падения равен нулю). Тогда из закона преломления следует, то и во второй среде он будет распространяться перпендикулярно границе раздела двух сред (рис. 33.12, а). Увеличим угол падения луча. Тогда возрастет и угол преломления, но при n₁ > n₂ — быстрее (рис. 33.12, б). А это значит, что при некоторым значении угла падения угол преломления станет равным 90°, т.е. луч пойдет по границе двух сред (рис. 33.12, в). Следовательно, дальнейшее увеличение угла падения луча приведет к тому, что луч вообще не пройдет во вторую среду — произойдет полное отражение его от границы раздела сред. Это явление называется полным внутренним отражением. Из формулы (33.7) легко найти угол падения, начиная с которого возникает полное отражение света от границы двух прозрачных сред.