Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики (Оптика и атомная физика). Часть 2. Либерман З.А - 4 стр.

                                     4
                V1∆t V2 ∆t                     V1    V
т.е.                  =       ,       или          = 2 .
                sin i1 sin i2                sin i1 sin i2
Учитывая (1), закон преломления можно записать в виде
                          n1 sin i1 =n2 sin i2 .         (2)
Из симметрии выражения (2) вытекает обратимость световых лучей. Если
обратить луч П (рис.1), заставив его падать на границу раздела под углом i2,
то преломленный луч в первой среде будет распространяться под углом i1,
т.е. пойдет в обратном направлении вдоль луча 1.
       Если свет распространяется из среды с большим показателем
преломления n1 (оптически более плотной) в среду с меньшим показателем
преломления n2 (оптически менее плотную) (n1 > n2), например, из стекла в
воду, то, согласно (2),
                                    sin i2 n1
                                          = >1
                                    sin i1 n2
и преломленный луч удаляется от нормали, а угол преломления i2 больше,




      а)                 б)                    в)                   г)
                                  Рис.2
чем угол падения i1 (рис.2а).С увеличением угла падения увеличивается
угол преломления i2 (рис.2,б,в) до тех пор, пока при некотором угле падения
(i1=iпр) угол преломления не окажется равным 90о. Угол iпр называется
предельным углом, при углах падения i1> iпр весь падающий свет полностью
отражается (рис.2г). По мере приближения угла падения к предельному
интенсивность преломленного луча уменьшается, а отраженного растет.
Если i1= iпр, то интенсивность преломленного луча обращается в нуль, а
интенсивность отраженного равна интенсивности падающего. Таким
образом, при углах падения в пределах от iпр до 90о луч не преломляется, а
полностью отражается в первую среду, причем интенсивности отраженного
и падающего лучей одинаковы. Это явление называется полным
отражением.
       Предельный угол iпр можно определить из формулы (2) при
                                                  n
подстановке в нее i2=90о. Тогда          sin iпр = 2 =n 21 .             (3)
                                                  n1
Уравнение (3) удовлетворяет значениям угла iпр при n2 ≤n1. Следовательно,
явление полного отражения имеет место только при падении света из среды
оптически более плотной в среду оптически менее плотную.