геометрическая оптика

67

Upload: dec1990

Post on 10-Jul-2015

163 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: геометрическая оптика
Page 2: геометрическая оптика
Page 3: геометрическая оптика
Page 4: геометрическая оптика
Page 5: геометрическая оптика
Page 6: геометрическая оптика
Page 7: геометрическая оптика

Отражение –явление изменения направления

распространения светового луча на границе раздела двух

сред, при котором луч полностью остаётся в первой

среде.

Page 8: геометрическая оптика

α β

βα=

Page 9: геометрическая оптика

ЗАКОНЫ ОТРАЖЕНИЯ

1. Угол падения равен углу отражения.

2. Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр к поверхности лежат в одной плоскости.

Page 10: геометрическая оптика
Page 11: геометрическая оптика
Page 12: геометрическая оптика
Page 13: геометрическая оптика

Чтобы построить изображение, даваемое плоским зеркалом, нужно:

1. Опустить перпендикуляр из выбранных точек предмета до плоскости зеркала;

2. Продлить его за плоскость зеркала;3. Отложить на перпендикуляре за

плоскостью зеркала такое же расстояние, на котором находится выбранная точка перед плоскостью зеркала;

4. Соединить полученные изображения точек в соответствующем порядке.

Page 14: геометрическая оптика
Page 15: геометрическая оптика
Page 16: геометрическая оптика

ϕα

β

060

0150=+βα075=α

00 6090 +−= αϕ

Page 17: геометрическая оптика

060ϕ

Page 18: геометрическая оптика
Page 19: геометрическая оптика
Page 20: геометрическая оптика

Преломление света - явление изменения

направления распространения

светового луча на границе раздела двух сред, при

котором луч переходит во вторую среду.

Page 21: геометрическая оптика

α

γ

Page 22: геометрическая оптика

Углы падения и преломления Углы падения и преломления связаны соотношением:связаны соотношением:

n21 – относительный показатель преломления второй среды по отношению к первой

21)sin()sin(n=

γα

Page 23: геометрическая оптика

ЗАКОНЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯЗАКОНЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

1. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред есть величина постоянная и называется относительным показателем преломления.

2. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к поверхности лежат в одной плоскости.

Page 24: геометрическая оптика

Относительный показатель преломления показывает во сколько раз преломляющая способность второй среды больше (меньше), чем первой.

Для двух данных сред относительный показатель преломления является постоянным.

Page 25: геометрическая оптика

• Преломление происходит из-за того, что в разных средах скорость света (электромагнитных волн) различная.

• Исходя из этого:

2

121

)sin()sin(

υυ

γα ==n

Page 26: геометрическая оптика

Вакуум – отсутствие среды, а скорость света (электромагнитных волн) в вакууме максимальна: с=300000 км/с.

Если свет переходит из вакуума в среду, то:

где n1 – абсолютный показатель преломления данной среды.

1

1)sin()sin( nс ==

υγα

Page 27: геометрическая оптика

Относительный показатель преломления n21 можно записать как отношение абсолютного показателя преломления второй среды (n2) к абсолютному показателю преломления первой среды (n1): n21=n2/n1, а закон преломления – в следующем виде:

1

2

2

121

)sin()sin(

nnn ===

υυ

γα

Page 28: геометрическая оптика

Если не указана среда, из которой или в которую

переходит луч, мы считаем эту среду воздухом с

показателем преломления

nвоздуха=1

Page 29: геометрическая оптика

Ход лучей при преломленииХод лучей при преломлении

1n

2n

γ

α

γα>< 21 nn

α

γ

γα<> 21 nn

1n

2n

Page 30: геометрическая оптика

Отражение и преломление Отражение и преломление происходят одновременно!происходят одновременно!

α β

γ

Page 31: геометрическая оптика

Полное внутреннее Полное внутреннее отражениеотражение

Page 32: геометрическая оптика
Page 33: геометрическая оптика

Плоско-параллельнаяПлоско-параллельнаяпластинапластина

Page 34: геометрическая оптика

Параллельные прямые

Смещение

Page 35: геометрическая оптика

Примеры примененияПримеры применениязаконов преломлениязаконов преломления

светасвета

Page 36: геометрическая оптика
Page 37: геометрическая оптика
Page 38: геометрическая оптика

ТреугольнаяТреугольнаяпризмапризма

Page 39: геометрическая оптика
Page 40: геометрическая оптика
Page 41: геометрическая оптика
Page 42: геометрическая оптика

• ЛинзаЛинза – тело из специального стекла, ограниченная сферическими поверхностями.

Page 43: геометрическая оптика
Page 44: геометрическая оптика
Page 45: геометрическая оптика

• Главная оптическая осьГлавная оптическая ось (ГОО) – прямая, соединяющая центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу.

• Оптический центр линзыОптический центр линзы – точка, являющаяся пересечением главной оптической оси с плоскостью линзы.

• ФокусФокус линзы линзы – точка, лежащая на главной оптической оси, в которой после преломления в линзе пересекаются лучи, параллельные ГОО.

• Фокусное расстояние линзыФокусное расстояние линзы – расстояние от оптического центра линзы до фокуса.

Page 46: геометрическая оптика

• Фокальная плоскостьФокальная плоскость – плоскость проходящая через фокус и перпендикулярная главной оптической оси.

• Побочная оптическая осьПобочная оптическая ось – любая прямая, проходящая через оптический центр линзы.

• Тонкая линзаТонкая линза – – линза, ходом линза, ходом лучей в которой можно пренебречь лучей в которой можно пренебречь (рассматривается, как (рассматривается, как преломляющая плоскость).преломляющая плоскость).

Page 47: геометрическая оптика
Page 48: геометрическая оптика
Page 49: геометрическая оптика
Page 50: геометрическая оптика
Page 51: геометрическая оптика
Page 52: геометрическая оптика
Page 53: геометрическая оптика
Page 54: геометрическая оптика
Page 55: геометрическая оптика
Page 56: геометрическая оптика
Page 57: геометрическая оптика
Page 58: геометрическая оптика

Рассеивающая Рассеивающая линзалинза

• всегда дает всегда дает мнимоемнимое, , прямоепрямое, , уменьшенноеуменьшенное изображение. изображение.

Page 59: геометрическая оптика
Page 60: геометрическая оптика

fdF111 +=

Page 61: геометрическая оптика

Оптическая сила линзы –Оптическая сила линзы –• характеризует преломляющую характеризует преломляющую

способность линзы;способность линзы;

• обозначается обозначается DD;;

• измеряется в измеряется в диоптрияхдиоптриях ((дптрдптр))

FD 1=

]1[м

дптр=

Page 62: геометрическая оптика

Линейное увеличение –Линейное увеличение –• Показывает во сколько раз Показывает во сколько раз

изображение больше (меньше) изображение больше (меньше) предмета.предмета.

• hh – – высота предметавысота предмета

• h'h' – высота изображения – высота изображения

df

hh == 'β

Page 63: геометрическая оптика

fdF111 +=

FD 1=

df

hh == 'β

fdfdF

+⋅=

Page 64: геометрическая оптика
Page 65: геометрическая оптика
Page 66: геометрическая оптика
Page 67: геометрическая оптика