Поміркуйте

Чому олівець у стакані з водою так дивно виглядає?

Пригадайте

Якою є швидкість світла в космосі?

Як поширюється світло в однорідному середовищі?

Що відбувається зі світловими променями, коли вони потрапляють на різні поверхні?

Заломлення світлових променів

В однорідному середовищі світлові промені поширюються прямолінійно, доки не потрапляють на поверхню якогось непрозорого тіла. Ми вже знаємо, що при цьому світло відбивається дзеркально або розсіяно (див. мал. 53.6, с. 152).

Але якщо середовище, на межу якого потрапляє світло, прозоре, як вода або скло, світлові промені разом із відбиттям зазнають заломлення (мал. 54.1).

Заломленням світла називають зміну напрямку поширення світла на межі поділу двох прозорих середовищ.

Чому відбувається заломлення світла?

Спробуємо відповісти на це запитання, розглянувши заломлення світла на межі повітря та води. Світло заломлюється, тому що змінюється його швидкість: у воді вона менша, ніж у повітрі.

Заломлення світла схоже на зміну напрямку руху автомобіля, коли він правими чи лівими колесами з хорошої дороги раптово потрапляє до пухкого ґрунту на узбіччі. Колеса в ґрунті в’язнуть, їхня швидкість зменшується, автомобіль розгортається в бік узбіччя (мал. 54.2). Це дуже небезпечно!

Так і світловий пучок змінює свій напрямок, коли спочатку одним своїм краєм потрапляє на межу між двома прозорими середовищами, а потім іншим краєм.

Дослід

Налийте в прозору склянку води та спрямуйте на поверхню води світловий промінь від ліхтарика або лазерної указки під певним кутом. Подивіться на світловий промінь збоку.

Що ви спостерігаєте на межі повітря й води? Як називається це явище?

Спостереження заломлення світла

Якщо налити в прозорі склянки або банки воду й подивитися на предмети, розташовані за посудом, то можна побачити, як зміняться форми цих предметів (мал. 54.3).

Це відбувається тому, що світловий промінь змінює напрямок через заломлення спочатку на межі між повітрям і склом, потім на межі між склом і водою.

Так само «спотворюється» вигляд олівця у склянці з водою: наші очі бачать двічі заломлене світло, яке проходить крізь три середовища вода-скло-повітря.

Ви можете пригадати ще багато прикладів, коли можна спостерігати заломлення світла.

Дізнайтеся більше

Саме через заломлення світла відбувається уявне «підняття» дна водойм. Можливо, ви помічали, що коли стояти у воді й дивитися на дно, то воно здається дещо ближчим, ніж насправді. Цей ефект мають враховувати рибалки, які полюють за рибою за допомогою копій-острог, адже насправді риба перебуває на більшій глибині, ніж здається.

Через заломлення спостерігач бачить не саму рибу, а її уявне зображення, що перебуває на меншій глибині

Запитання для повторення й засвоєння

1. Яке явище (крім відбиття) може відбуватися, коли світло потрапляє на поверхню тіла?

2. Що таке заломлення світла?

3. Чому відбувається заломлення світла на межі двох прозорих середовищ?

4. Наведіть приклади спостереження заломлення світла з власного досвіду.

5*. Чи можуть існувати два прозорі середовища, на межі яких світловий промінь не заломлюватиметься? Обґрунтуйте свою відповідь.

Ключова ідея

На межі двох прозорих середовищ світловий промінь зазнає одночасно відбиття та заломлення.

Заломленням світла називають зміну напрямку поширення світла на межі поділу двох прозорих середовищ.

Світло заломлюється тому, що під час проходження з одного прозорого середовища в інше, змінюється швидкість світла.

Заломлення світла приводить до того, що спостереження за предметами крізь прозорі тіла значно змінюють видимі форми цих предметів.

Це матеріал з підручника "Природничі науки" 5 клас Рудич 2022