Законы геометрической оптики. Закон прямолинейного распространения света: в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Закон прямолинейного распространения света: в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения). Угол отражения γ равен углу падения α.

Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В. Снеллиусом в 1621 г.

Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.

Относительный показатель преломления двух сред равен

n = n2 / n1.

Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде:

При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n₂ < n₁ (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол α_пр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения

 

Билет 14

Законы электролиза

При электролизе на электродах происходит выделение вещества.
Очевидно, что масса выделившегося вещества m равна произведению массы одного иона m_0i на число ионов достигших электрода за время :

Масса иона m_0i согласно формуле равна:

где М - молярная (или атомная) масса вещества, а N_A - постоянная Авогадро, т. е. число ионов в одном моле.
Число ионов, достигших электрода, равно:

где - заряд, прошедший через электролит за время ; - заряд иона, который определяется валентностью n атома: (е - элементарный заряд).
При диссоциации молекул, состоящих из одновалентных атомов (n = 1), возникают однозарядные ионы. Например, при диссоциации молекул КВr возникают ионы K⁺ и Вr. Диссоциация молекул медного купороса ведет к появлению двухзарядных ионов Cu²⁺ и SO₄^2-, так как атомы меди в данном соединении двухвалентны (n = 2). Подставляя в формулу выражения и учитывая, что , получаем

Закон Фарадея. Обозначим через k коэффициент пропорциональности между массой вещества m и зарядом :

Коэффициент k зависит от природы вещества (значений М и n). Согласно формуле имеем:

Следовательно, масса вещества, выделившегося на электроде за время при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени.
Это утверждение, полученное нами теоретически, впервые было установлено экспериментально Фарадеем и носит название закона электролиза Фарадея.