ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА.
Работу выполняли Бондарь Павел и Малявко Анастасия

Эта страничка посвящена нашей курсовой, которую мы сдали месяц назад. Это далось всем тем, кто сдавал её, нелегко. На этой страничке вы можете посмотреть фотографии нашей курсовой, а также прочитать всю интересующую вас информацию о ней.

Преломление (рефракция) — изменение направления распространения волн электромагнитного излучения, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.
Преломление света на границе двух сред даёт парадоксальный зрительный эффект: пересекающие границу раздела прямые предметы в более плотной среде выглядят образующими больший угол с нормалью к границе раздела (то есть преломлёнными «вверх»); в то время как луч, входящий в более плотную среду, распространяется в ней под меньшим углом к нормали (то есть преломляется «вниз»). Этот же оптический эффект приводит к ошибкам в визуальном определении глубины водоёма, которая всегда кажется меньше, чем есть на самом деле.

Преломление света в атмосфере Земли приводит к тому, что мы наблюдаем восход Солнца несколько раньше, а закат несколько позже, чем это имело бы место при отсутствии атмосферы. По той же причине вблизи горизонта диск Солнца выглядит заметно сплющенным вдоль вертикали.
Тесно связано с преломлением такое явление, как отражение от границы прозрачных сред. В каком-то смысле это две стороны одного и того же явления. Так, например, явление полного внутреннего отражения связано с тем, что преломлённой волны, которая бы удовлетворяла закону Снелла, для некоторых углов падения не находится, и волне приходится полностью отражаться.

Если вертикально поляризованная волна падает на поверхность раздела под углом Брюстера, то будет наблюдаться эффект полного преломления — отражённая волна будет отсутствовать.
Известный немецкий поэт Иоганн Вольфганг фон Гёте серьёзно занимался исследованием света и его преломления. Гёте разделял цвета на физические, химические и физиологические.

Химические цвета.

У большинства вещей есть свой собственный цвет. Благодаря их искусственным и естественным компонентам при нормальном освещении у этих вещей появляются разнообразные оттенки. Химические цвета как правило видны без специальных вспомогательных приборов.

Физические цвета.

Если сквозь мутную среду, например, атмосферу Земли посмотреть на белый источник света, например, солнце, появится цветовая гамма, включающая в себя различные цвета от желтого до красного. Благодаря этому мы можем любоваться закатом с его великолепными желтым, оранжевым и красным оттенками, так как солнце мы видим всегда через атмосферу. Если смотреть сквозь мутную среду на темный фон, появится голубой оттенок. Именно поэтому небо нам кажется голубым, так думал Гёте.

Физические цвета возникают там, где расходится светлое с темным или свет с материей. На основе этого «феномена» Гёте изучал возникновение цвета. Если лучи солнца попадают на капли дождя, появляется радуга. Если луч солнца преломляется через призму, появляется спектр радуги. Тончайшая масляная пленка на воде заставляет белый свет искриться разными цветами на поверхности. Так же, если смотреть через специальные очки (стекла этих очков сделаны из оптической решетки со множеством линий на мм), можно увидеть красивые цветные спектры.

В противоположность Исааку Ньютону, который уже за 100 лет до этого объяснил, что белый солнечный цвет состоит из множества различных цветов, Гёте был убежден в том, что цветовые явления вызваны взаимодействием света и темноты. С помощью призмы он определил элементарные цвета: желтый, оранжевый, красный, фиолетовый, синий и зеленый. Эту цветовую схему Гёте объявил естественной для возникновения всех цветов. Если смотреть через призму или оптическую решетку, в действительности появляются цвета там, где свет и темнота соприкасаются. Если смотреть через так называемые «очки Гёте» на пламя свечи на темном фоне, это будет особенно отчетливо. В прямом направлении мы видим пламя нормально, справа и слева, а так же сверх и снизу, появляется еще одно такое же пламя, при этом кажется, что цвета переходят из одного в другой: это спектр.

Красный цвет появляется как самый яркий, синий – бледнее, но если смотреть через призму, все наоборот. К первому спектру сразу же примыкает второй, а при более мощном источнике света еще и третий. Цвета повторяются, как повторяются звуки при переходе на другую октаву. Это соответствует порядку следования цвета в круге по Гёте, в котором цвета спектра (красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый) соединяются и повторяются.

Физиологические цвета.

Наши глаза могут воспринимать возникновение цвета даже там, где его нет. Пример: если в течение примерно двадцати секунд пристально смотреть на ярко-красный круг, а потом резко перевести взгляд на чистый белый лист или слайд, то можно увидеть на белом листе (слайде) такой-же круг, но не красного, а бирюзово-зелёного цвета. Гёте называл эти цвета дополнительными или комплементарными. Гёте продемонстрировал данный эффект своим способом. Он нарисовал портрет молодой девушки в комплементарных цветах и показал его своим друзьям. После того как друзья не отрываясь смотрели на рисунок, Гёте убрал лист с рисунком, и друзья, к их удивлению, увидели на белом листе отображение портрета девушки в настоящих цветах!

Ощущение цвета возникает в мозге при возбуждении и торможении цветочувствительных клеток — рецепторов глазной сетчатки человека или другого животного, — колбочек. Считается (хотя на сегодняшний день так никем и не доказано), что у человека и приматов существует три вида колбочек различающихся по спектральной чувствительности — ρ (условно «красные»), γ (условно «зелёные») и β (условно «синие»), соответственно. Светочувствительность колбочек невысока, поэтому для хорошего восприятия цвета необходима достаточная освещённость или яркость. Наиболее богаты цветовыми рецепторами центральные части сетчатки.

Каждое цветовое ощущение у человека может быть представлено в виде суммы ощущений этих трёх цветов (т. н. «трёхкомпонентная теория цветового зрения»). Установлено, что рептилии, птицы и некоторые рыбы имеют более широкую область ощущаемого оптического излучения. Они воспринимают ближний ультрафиолет (300—380 нм), синюю, зелёную и красную часть спектра. При достижении необходимой для восприятия цвета яркости наиболее высокочувствительные рецепторы сумеречного зрения — палочки — автоматически отключаются. Субъективное восприятие цвета зависит также от яркости и скорости её изменения (увеличения или уменьшения), адаптации глаза к фоновому свету (см. цветовая температура), от цвета соседних объектов, наличия дальтонизма и других объективных факторов; а также от того, к какой культуре принадлежит данный человек (способности осознания имени цвета); и от других, ситуативных, психологических моментов.

Следующая страница.