геометрическая оптика
TRANSCRIPT
Отражение –явление изменения направления
распространения светового луча на границе раздела двух
сред, при котором луч полностью остаётся в первой
среде.
α β
βα=
ЗАКОНЫ ОТРАЖЕНИЯ
1. Угол падения равен углу отражения.
2. Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр к поверхности лежат в одной плоскости.
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.
ϕα
β
060
0150=+βα075=α
00 6090 +−= αϕ
060ϕ
Преломление света - явление изменения
направления распространения
светового луча на границе раздела двух сред, при
котором луч переходит во вторую среду.
α
γ
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
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.
Относительный показатель преломления показывает во сколько раз преломляющая способность второй среды больше (меньше), чем первой.
Для двух данных сред относительный показатель преломления является постоянным.
• Преломление происходит из-за того, что в разных средах скорость света (электромагнитных волн) различная.
• Исходя из этого:
2
121
)sin()sin(
υυ
γα ==n
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
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
Если не указана среда, из которой или в которую
переходит луч, мы считаем эту среду воздухом с
показателем преломления
nвоздуха=1
Ход лучей при преломленииХод лучей при преломлении
1n
2n
γ
α
γα>< 21 nn
α
γ
γα<> 21 nn
1n
2n
Отражение и преломление Отражение и преломление происходят одновременно!происходят одновременно!
α β
γ
Полное внутреннее Полное внутреннее отражениеотражение
Плоско-параллельнаяПлоско-параллельнаяпластинапластина
Параллельные прямые
Смещение
Примеры примененияПримеры применениязаконов преломлениязаконов преломления
светасвета
ТреугольнаяТреугольнаяпризмапризма
• ЛинзаЛинза – тело из специального стекла, ограниченная сферическими поверхностями.
• 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.
• 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).
Рассеивающая Рассеивающая линзалинза
• всегда дает всегда дает мнимоемнимое, , прямоепрямое, , уменьшенноеуменьшенное изображение. изображение.
fdF111 +=
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=
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
fdF111 +=
FD 1=
df
hh == 'β
fdfdF
+⋅=