Плоскопараллельная пластинка
Плоскопараллельная пластинка — прозрачное тело, ограниченное двумя плоскими параллельными поверхностями. При прохождении через неё световой луч преломляется, выходит параллельно первоначальному направлению, но оказывается смещённым в сторону.
На первой границе луч переходит из одной оптической среды в другую и меняет направление по закону преломления света. На второй границе происходит обратный переход. Поскольку грани параллельны, угол выхода равен углу падения, поэтому падающий и вышедший лучи параллельны.
Формула смещения
Боковое смещение \(d\) — это кратчайшее расстояние между продолжением падающего луча и вышедшим лучом. Оно зависит от толщины пластинки, угла падения и показателя преломления вещества.
Здесь \(h\) — толщина пластинки, \(i\) — угол падения, а \(r\) — угол преломления. Углы отсчитывают от нормали к поверхности. Величину \(r\) находят с помощью показателя преломления и закона преломления света. Чем толще пластинка или больше угол падения, тем обычно больше смещение.
Если луч падает перпендикулярно поверхности, то \(i=0\) и \(r=0\). Поэтому \(d=0\): луч проходит пластинку без бокового смещения, хотя на границах меняется его скорость.
У плоскопараллельной пластинки вышедший луч параллелен падающему и только смещён. В призме грани не параллельны, поэтому луч отклоняется, а его направление после выхода не совпадает с первоначальным.
Как направлен луч после выхода из плоскопараллельной пластинки?
Главное
- Плоскопараллельная пластинка сохраняет направление луча: вышедший луч параллелен падающему.
- Основной результат прохождения — боковое смещение \(d = h\frac{\sin(i-r)}{\cos r}\).
- При нормальном падении смещение равно нулю; не следует путать пластинку с призмой.