Преломление и отражение света

В космическом вакууме свет летит с самой большой скоростью, возможной во Вселенной — чуть менее 300 000 км/с! Но в более плотной среде, например в воде или стекле, он замедляется.

Представь, что ты бежишь по пляжу и внезапно заходишь в воду — твоя нога как бы «подтормаживает» и меняет направление. Точно так же луч света преломляется («ломается») на границе прозрачных сред с разной оптической плотностью — например, воздух/вода, вода/стекло или воздух/стекло.

При этом свет разной длины волны преломляется под разными углами. Поэтому луч белого (смешанного) света, попадая на такую границу, буквально распадается на составляющие. Так работает призма — кусок стекла в форме треугольника, который раскладывает белый свет в радужный спектр.

Угол преломления зависит не только от оптической плотности сред, но и от угла, под которым свет падает на границу.

• Если свет переходит из менее плотной среды в более плотную (например, из воздуха в воду), то угол преломления меньше угла падения — преломлённый луч как бы «прижимается» к перпендикуляру.
• Если же свет идёт из более плотной среды в менее плотную (например, из воды в воздух), угол преломления больше угла падения — луч «отклоняется» от перпендикуляра и прижимается к границе раздела.
• А если свет падает строго перпендикулярно к границе двух сред, он не преломляется — во второй среде луч продолжает идти в том же направлении.

Иногда свет почти не проникает во вторую среду, а отражается от границы — это явление называется отражением.

Зеркало работает так хорошо, потому что его стекло покрыто идеально гладким слоем металла. Фотоны отражаются упорядоченно, и мы видим чёткое изображение. Но отражение можно увидеть и в спокойной глади озера, и на отполированном граните — любая очень ровная и гладкая поверхность способна стать слабым зеркалом.