Очень часто научные формулировки законов физики вызывают недопонимание и сложность восприятия. Но это только до тех пор, пока этот закон не разобрать на конкретном, понятном обычному человеку примере.
Полное внутреннее отражение. Не совсем понятно, согласитесь? А если мы поговорим, например, о миражах? Мираж – это атмосферное оптическое явление, которое объяснено законами физики.

В пространстве свет распространяется по прямой до тех пор, пока поток света не достигнет воздушного слоя, имеющего другую температуру, а значит, и другую плотность. Попав в среду с другой плотностью, поток света не преломляется, а полностью отражается обратно. Ярким примером такого отражения, которое наблюдали многие из нас, является иллюзия мокрой дороги при летнем зное. Раскалённый от дороги воздух поднимается над поверхностью и отражает небо. Это отражение мы и принимаем за воду.

Отражение может быть не только перпендикулярным. При определенных условиях оно может быть под разными углами и отражать изображение объектов на многие сотни метров. Это объясняет возникновение оазисов и городов на пути странствующих по пустыни кочевников, которые принимали миражи за мистическое явление, видение того, что существовало на этом месте когда-то очень давно. На самом же деле мистика здесь не при чем. Отраженный на сотни метров объект исчезает при нашем приближении к месту миража, т. к. меняется угол нашего взгляда на него.

Миражи бывают нижними, верхними, боковыми, фата-морганой. Названия зависят от расположения отражаемой поверхности. Фата-моргана – особенный мираж. Он возникает при наличии нескольких слоев воздуха разной плотности, от чего мираж получается не просто как зеркальное отражение, а в виде реалистичной мозаичной картины или необычного пейзажа.

Явление полного внутреннего отражения впервые описано немецким ученым Иоганном Кеплером в начале XVII века.

Наглядным примером эффективного использования полного внутреннего отражения человеком является создание волоконных световодов. Это тонкие нити из оптически прозрачного материала (стекла или кварца), в которых свет попадает на торец световода и распространяется по нему на большие расстояния за счет полного внутреннего отражения от боковых поверхностей.

Провести увлекательные эксперименты с полным внутренним отражением можно с помощью Виртуальной лаборатории «Оптика»: https://clck.ru/xSWiM

Разработано для ПК и ноутбука!

Оставайтесь с нами, экспериментируйте и помните, что физика на самом деле может быть интересной!

Photo by Mathieu Perrier on Unsplash
#школа #обучение #образование #физика #оптика #школьнаяпрограмма