Показатели преломления различных веществ
| Среда | Показатель преломления n |
| Воздух (при обычных условиях) | 1,0002926 |
| Вода | 1,332986 |
| Глицерин | 1,4729 |
| Бензол | 1,500 |
| Органическое стекло | 1,51 |
| Фианит (CZ) | 2,15–2,18 |
| Кремний | 4,01 |
| Алмаз | 2,419 |
| Кварц | 1,544 |
| Киноварь | 3,02 |
| Топаз | 1,63 |
| Масло оливковое | 1,46 |
| Сахар | 1,56 |
| Спирт этиловый | 1,36 |
| Слюда | 1,56–1,60 |
Это уравнение описывает закон Снеллиуса.
Из этого закона следует, что с увеличением угла паденияa угол преломленияb так- же увеличивается (рис. 2.7). Исходя из того, что угол преломления не может быть более 90°, можно предположить, при определенном угле падения наступит момент, когда свет во вторую сред не будет проходить. Однако это утверждение условно. В соответствии с волновой теорией явления, электромагнитная волна всё же проникает во вторую среду - там распространяется так называемая «неоднородная волна», которая экспоненциально затухает и энергию с собой не уносит. Характерная глубина проникновения неоднород- ной волны во вторую среду порядка длины волны.
 |  | ||
Рис.2.5. Отражение и преломление света Рис.2.6. К закону Снеллиуса
Угол падения, при котором во второй среде возникает «неоднородная волна, называ- ется «критическим углом падения»a0 (его значение справедливо только для конкрет- ной пары сред).
При углах падения, превышающих значениеa0, наступает полное внутреннее от- ражение. При этом падающая волна отражается полностью (рис. 2.7, крайняя справа схема).
Полное внутреннее отражение можно наблюдать, если смотреть из-под воды на по- верхность: при определенных углах на границе раздела наблюдается не внешняя часть (то, что в воздухе), а видно зеркальное отражение объектов, которые находятся в воде (рис. 2.8, слева)). Это явление можно наблюдать в опыте с сегментной призмой: при вра- щении призмы наступает момент, когда свет не выходит с ее плоской поверхности (рис. 2.8, справа).
Зависимость угла преломления лучей света от их длины волны (по закону Снеллиу- са) подтверждается наличием его дисперсии (разложения), которая была эксперимен- тально открыта Ньютоном в 1672 году и теоретически доказана гораздо позже (рис. 2.9). Чем больше частота волны (меньше длина волны), тем больше показатель преломления среды и меньше ее скорость света в среде: у красного цвета максимальная скорость в
среде и минимальная степень преломления, у фиолетового цвета минимальная ско- рость света в среде и максимальная степень преломления.
Дисперсией объясняется факт появления радуги после дождя (точнее тот факт, что радуга разноцветная, а не белая).
 |
Рис. 2.7. Отражение и преломление света на границе раздела «вода-воздух»
 |  | ||
Рис. 2.8. Примеры полного внутреннего отражения
 |
Рис. 2.9. Дисперсия света при прохождении через призму (опыт Ньютона)