Почему свет, проходящий через призму, дважды отклоняется в одном направлении?

Всякий раз, когда я вижу 2D-рисунок дисперсии, возникающей при прохождении света через твердую призму, я вижу, как лучи отклоняются вниз при входе и снова вниз при выходе. Например здесь: https://www.wikiwand.com/en/Dispersion_(optics)
В моем понимании оптики при входе в среду с более высокой оптической плотностью луч должен изгибаться в сторону нормали к поверхности, поворачиваться по часовой стрелке и Против часовой стрелки при вводе одного с более низким IOR. Однако рисунки показывают, что при входе и выходе он изгибается в одном направлении.

Ответы (2)

Нормали для падающего и выходящего лучей различны.

Для простоты возьмем монохроматический пучок света, падающий на призму, как показано на этом рисунке:введите описание изображения здесь

  1. Когда свет падает на среду с более высоким показателем преломления ( н ), он изгибается в сторону нормали.
  2. При падении света на среду с меньшей н он отклоняется от нормального.

Согласно этому рисунку падающий луч должен отклоняться к нормали, что означает вращение по часовой стрелке ( ф 1 < θ 1 )

И луч внутри призмы отклонится от новой нормали на новом интерфейсе, что соответствует еще одному повороту по часовой стрелке. ( ф 2 < θ 2 )

Для луча света дисперсия заставит световые волны с разными длинами волн изгибаться под разными углами, но все они будут изгибаться в одном и том же направлении.

Надеюсь это поможет.

Источник изображения.

В первом предложении сказано все, спасибо за хорошо оформленный ответ, тайна раскрыта.
Аналогичное явление и с линзами: обе стороны преломляют свет, и они делают это одинаково, потому что наклоны обратные.

Так работает преломление света в среде.

Фазовая скорость в изменения света при переходе из одной среды в среду другой плотности в соответствии с его показателем преломления н а угол преломления к падающему диктуется законом Снеллиуса :

преломление света

Источник базового изображения: https://www.detailingwiki.org/detailing-miscellaneous/what-is-refractive-index/attachment/snellslaw1/

Затем свет, выходящий из среды и возвращающийся в исходную среду, восстанавливает любую фазовую скорость. в он имел в этой среде и, следовательно, также к его начальному углу падения.

Если граничные поверхности входа и выхода среды не параллельны друг другу, как в случае с призмой, вы должны алгебраически добавить их разницу к углу выхода. Закон Снеллиуса не меняется.

Я проголосовал за этот ответ до н.э. это правильно, но другой более подробный.
Синяя среда в середине имеет более низкий показатель преломления, чем материал снаружи (т.е. н 2 < н 1 ; θ 2 > θ 1 ) довольно необычный пример и не очень хороший для вопроса, который (вероятно) касается стеклянной призмы в воздухе. Это противоположно любой другой иллюстрации в любой ссылке. Интересно, откуда это, может быть, отсюда ?
@uhoh Да, это правда. Однако механизм и выводы остаются прежними, с той лишь разницей, что более плотный н 2 среда будет преломлять свет к западу от н 1 показано направление, а не на восток, как показано на рисунке выше.
Хорошо, спасибо за ответ. У меня есть подозрение, что исходный рисунок был на самом деле нарисован по ошибке с более темным материалом, имеющим значительно более низкий индекс, но вы правы, это, безусловно, не имеет никакого значения для вашего ответа. +1
Почему свет, проходящий через призму, дважды отклоняется в одном направлении?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v