Ход лучей в призме — здесь важно, что луч отклоняется к основанию призмы при переходе из воздуха в стекло и наоборот. Соотношение частот и длин волн при переходе через границу. Частота остается неизменной, так как она зависит от источника. А длина волны меняется пропорционально показателю преломления: λ = λ₀/n, где λ₀ — длина волны в вакууме. Значит, при переходе в среду с большим n (преломлением) длина волны уменьшается. Нужно записать формулы для соотношения длин волн в двух средах: λ₁/λ₂ = n₂/n₁.

Закон преломления света (Закон Снеллиуса)
Формула:
`n_1*sinα=n_2*sinβ`

где:

`n_1,n_2` — абсолютные показатели преломления сред,

α — угол падения (между лучом и нормалью),

β — угол преломления (между преломленным лучом и нормалью).

Смысл: Луч при переходе из одной среды в другую меняет направление. Если

n2>n1, угол преломления меньше угла падения (луч приближается к нормали).

Абсолютный показатель преломления
Определение: Отношение скорости света в вакууме (c) к скорости света в среде (v):
`n=c/v`.

Свойства:

`n≥1`;

Зависит от материала среды и длины волны света (дисперсия).

 Относительный показатель преломления
Определение: Отношение абсолютных показателей двух сред:

`n_(21)=n_2/n_1=v_1/v_2=(sinα)/(sinβ)`.

Смысл: Показывает, во сколько раз скорость света в первой среде больше, чем во второй.

Ход лучей в призме
Луч света, попадая на призму, преломляется на двух гранях.

Угол отклонения луча зависит от:

Угла при вершине призмы (A), Показателя преломления материала призмы (n).
При выходе из призмы луч отклоняется к основанию (если n призмы > n воздуха).

Соотношение частот и длин волн при переходе границы сред
Частота (ν): Не изменяется:

`ν_1=ν_2`
​
(зависит только от источника света).

Длина волны (λ): Изменяется пропорционально показателю преломления:

`λ_1/λ_2=n_2/n_1`.

В вакууме:

`λ_0=c/ν` ,

В среде:

`λ=λ_0/n`.

Примеры задач:

1. Угол падения луча на границу воздух-стекло ( n стекла = 1.5) равен 30∘. Найти угол преломления.

Решение: `sinβ=n_1/n_2*sinα=1/(1.5)*sin30∘=1/3

β≈19.47

2. Длина волны света в воде (n=1.33) равна 450 нм. Найти длину волны в вакууме.
Решение:

`λ_0=λ*n=450*1.33=598.5`нм.

Важно запомнить:

При переходе в оптически более плотную среду (`n_2>n_1`) луч отклоняется к нормали.

Частота света не зависит от среды, длина волны и скорость уменьшаются в n раз.