Просмотр содержимого документа
«Лекция на тему "Геометрическая оптика"»
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА
- Геометрическая оптика- раздел оптики, в котором законы распространения света рассматриваются на основе представления о световых лучах.
- Световой луч- линия вдоль которой распространяется энергия световых электромагнитных волн.
Законы геометрической оптики
Закон прямолинейного распространения света.
В однородной среде или в вакууме свет распространяется прямолинейно, т. е. луч света представляет собой прямую линию .
Закон отражения.
Отражённый луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведённым к границе раздела двух сред в точке падения; угол отражения равен углу падения ( α = β )
Законы геометрической оптики
Закон преломления .
Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведённый к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синусов углов падения и преломления есть величина постоянная для данных сред (относительный показатель преломления) :
Показатель преломления равен отношению скоростей света в данных средах: n21 = V1 / V2 = n2 / n1
Показатель преломления среды относительно вакуума называется абсолютным показателем преломления и показывает, во сколько раз скорость света в данной среде меньше скорости света в вакууме: n = C / V
n 2 ), то преломленный луч удаляется от нормали и угол преломления γ больше, чем угол падения α . При некотором угле падения ( α = α пр ) угол преломления равен π /2. Угол α пр = arcsin n 2 /n 1 называется предельным углом . При углах падения α . α пр весь падающий свет полностью отражается " width="640"
Полное отражение
Если свет распространяется из среды с большим показателем преломления n 1 ( оптически более плотной) в среду с меньшим показателем преломления n 2 ( оптически менее плотную) ( n 1 n 2 ), то преломленный луч удаляется от нормали и угол преломления γ больше, чем угол падения α . При некотором угле падения ( α = α пр ) угол преломления равен π /2.
Угол α пр = arcsin n 2 /n 1 называется предельным углом .
При углах падения α . α пр весь падающий свет полностью отражается
ЛИНЗЫ
- Линза- прозрачное тело , ограниченное двумя сферическими поверхностями.
- Линза называется тонкой , если её толщина мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей.
ЛИНЗЫ
- Собирающая линза- такая линза , после прохождения через которую параллельные лучи сходятся в одной точке.
- Рассеивающая линза- такая линза , после прохождения через которую параллельные лучи расходятся так, что их продолжения собираются в одной точке перед линзой.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЛИНЗЫ
- Главная оптическая ось- прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы
- Оптический центр- точка пересечения главной оптической оси с линзой
- Побочная оптическая ось- любая прямая, проходящая через оптический центр
- Фокус- точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси
- Фокусное расстояние- расстояние от линзы до её фокуса
- Фокальная плоскость- плоскость, проведенная через фокус перпендикулярно к главной оптической оси
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ
Луч, проходящий через оптический центр линзы не преломляется
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ
- Луч, параллельный главной оптической оси проходит через фокус
ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ЛИНЗАХ
- Луч, проходящий через фокус, после преломления пойдёт параллельно главной оптической оси
0 для собирающей линзы, Ff0 для действительного изображения, fd0 , если на линзу падает расходящийся пучок света, d" width="640"
ФОРМУЛА ЛИНЗЫ
где d- расстояние от линзы до источника,
f- расстояние от линзы до изображения ,
F- фокусное расстояние линзы
F0 для собирающей линзы, F
f0 для действительного изображения,
f
d0 , если на линзу падает расходящийся пучок света,
d
УВЕЛИЧЕНИЕ ЛИНЗЫ
Г=