OPT-005 · Распространение света Демо-материал

Отражение и преломление света

Отражение и преломление электромагнитной волны на границе двух сред: закон Снеллиуса, принцип Ферма, формулы Френеля, угол Брюстера, полное внутреннее отражение и волоконная оптика.

Примерное время: 2 ч 10 мин 6 заданий

Учебная цель

Вывести законы отражения и преломления из граничных условий и принципа Ферма.
Рассчитывать интенсивности отражённого и преломлённого лучей по формулам Френеля.
Понять условия полного внутреннего отражения и угла Брюстера.
Изучить физические основы и применения волоконной оптики.

Ожидаемые результаты

Вычисляет угол преломления, предельный угол и угол Брюстера по закону Снеллиуса.
Находит коэффициент отражения при нормальном и наклонном падении по формулам Френеля.
Вычисляет числовую апертуру световода и объясняет принцип его работы.
Строит и рассчитывает ход лучей в тонкой линзе и призме.

Интерактивная модельОтражение, преломление и полное внутреннее отражение
Интерактивная модельПостроение изображения в тонкой линзе

Задания

Лекция
Лекция · 55 мин · обязательный
Геометрическая оптика. Ход лучей в линзах и призмах. Закон отражения и преломления света. Уравнения Френеля. Амплитуды и интенсивности отражённых и преломлённых волн.
Практическое занятие · 55 мин · обязательный
Изучение законов отражения и преломления света
Лабораторная работа · 1 ч 20 мин · необязательно
Определение показателя преломления среды
Лабораторная работа · 1 ч 20 мин · необязательно
Волоконная оптика и её роль в системах связи
Самостоятельная работа · 4 ч 25 мин · необязательно
Итоговый тест
Тест · 20 мин · обязательный · проход ≥ 70%

Условия завершения

  • Лекция
  • Геометрическая оптика. Ход лучей в линзах и призмах. Закон отражения и преломления света. Уравнения Френеля. Амплитуды и интенсивности отражённых и преломлённых волн.
  • Итоговый тест — не менее 70%