Проведите описанный в тексте эксперимент с полуцилиндром и убедитесь в справедливости принципа обратимости лучей.
Что нужно: стеклянный полуцилиндр, диск с угловой шкалой (оптическая шайба), осветитель с узкой щелью (§
Порядок опыта:
-
Закрепляем полуцилиндр на диске так, чтобы середина его плоской грани совпала с центром диска. Узкий пучок света направляем со стороны выпуклой поверхности точно на центр. Он идёт по радиусу, т. е. по нормали к выпуклой поверхности, поэтому на ней не преломляется (угол падения равен нулю).
-
Поворачиваем осветитель и подбираем угол
между лучом и нормалью к плоской грани. На плоской грани луч идёт из стекла в воздух. Записываем угол падения и угол преломления , измеренный по шкале диска. -
Теперь направляем пучок с другой стороны — из воздуха на плоскую грань — вдоль линии ранее преломлённого луча, т. е. под углом
к нормали (рис. . и . ).
Пример измерений: в первом случае
Проверим закон преломления (
Вывод: преломлённый луч, пущенный в обратном направлении, возвращается по прежнему пути, а углы падения и преломления просто меняются ролями. Это и есть принцип обратимости световых лучей.
Луч, пущенный навстречу преломлённому, идёт по тому же пути в обратную сторону (в примере
