Геометрическая оптика

Оптика геометрическая и волновая

Свет и цвет

Беседы о значении, явлениях и природе света и цвета.
МЫ приглашаем вас, читатель, совершить в воображении ряд разнообразных путешествий, вплоть до фантастических. Сначала облетим нашу планету: обследуем ее прекрасную флору — мир растений. Мы посещаем север и далекий юг, тропики и знойный экватор; осматриваем леса и луга, сады и огороды; подымаемся на горы и спускаемся на дно океанов. Что же мы видим?

Автор: Зенкович Э.С. М.: Госкультпросвет, 1950. — 120 с. Формат DJVU. 3 Мб.

BBC: Что такое свет. Свет — основа жизни на нашей планете. Отвечая на вопросы «Почему небо голубое?» и «Почему трава зеленая?» можно давать однозначный ответ — «Благодаря свету». Эта неотъемлемая часть нашей жизни, но мы все еще стараемся понять феномен света.
Многие известные ученые, начиная с Аристотеля, Галилео Галилея, Ньютона и Леонардо да Винчи, и включая Эйнштейна, прилагали все силы, чтобы раскрыть все тайны света. Этот фильм рассказывает о попытках проникнуть в секреты света, понять его сущность; о том, как менялись взгляды на его природу, благодаря новым открытиям; о том, как в результате многочисленных исследований этого явления расширялся кругозор человечества. И сейчас мы с уверенностью можем сказать, что свет в прямом и переносном смысле проникает во все уголки нашего бытия. Иными словами, свет — это жизнь. Список серий:
1 Да будет свет - отсутствует
2 Свет разума
3 Природа света
4 Свет, вселенная и всё остальное

Оригинальное название: Light Fantastic, Страна: Великобритания, BBC, 2004 г. Продолжительность: (4 серии) х 48-49 мин. Перевод: Профессиональный (одноголосый). Формат: AVI (DVDRip), 655+368+655 Мб.

Возникновение и тайна радуги. Автор в увлекательной форме сопоставляет теории возникновения цвета в целом и радуги в частности, разработанные Гете и Ньютоном, исследует духовно-душевное значение радуги. Книга снабжена иллюстрациями, включая акварели автора. Гёте судьбой было предназначено найти удовлетворительное объяснение возникновению радуги. Однако этот вопрос занимал его до конца жизни.

Автор: Версполь Тереза. Издательство: Духовное познание, 1999 г. 136 стр. Формат: djvu, 17 Мб.

История лазера. Книга, которую Вы взяли в руки — редкий сплав добротного изложения основ современной физики и ее истории. История науки предстает здесь в неразрывной связи драмы идей в познании природы и судеб конкретных людей. Все эти выдающиеся исследователи были захвачены в круговорот жестокой истории XX века, которой в книге уделено немало страниц.

Автору удалось совместить рассказы о жизненном пути замечательных личностей с пристальным, шаг за шагом, анализом гипотез, теории и эксперимента. Для широкого круга читателей, интересующихся современной физикой.
Автор: Бертолотти М. Издательство: Интеллект, 2011 г. 336 стр. Формат: djvu, 15 Мб.

Физика оптика. От TeachPro: Интерактивные лекции, решение задач, контрольные работы. 147 уроков. Формат ISO, 154 Мб. Запустить не удалось.

Оптические иллюзии. В этой книжки собраны 149 самых лучших оптических иллюзий. Автор: Э. Сикл. 2004 год. Формат: djvu, размер файла 11,5 Мб.

Видеоуроки базового уровня

Get a Class

Физика в экспериментах.

Излагать в этом проекте весь курс физики — нереально, конечно. Наш стандарт — три опыта, два объяснения за один ролик. Слишком длинных объяснений мы себе не можем позволить из-за формата. Мы же понимаем, что для большинства наших зрителей и тот материал, который мы даём, является иногда почти запредельным. Здесь приходится ставить себе границу и говорить: "нет, об этом мы рассказывать не будем".

Видеоуроки этой серии можно использовать в начальной школе.

Геометрическая оптика

01. Световые лучи. Свет в пустоте, воздухе и других однородных средах распространяется прямолинейно. mp4, 03:35, 28 Мб.

02. Рассеянный свет. Во многих материалах свет поглощается и рассеивается постепенно. Если направить на такой материал пучок параллельных лучей, внутри материала и за ним образуется расширяющийся пучок рассеянного света. Непрозрачные материалы рассеивают свет назад, и поэтому мы их видим.

mp4, 03:47, 31 Мб.

03. Тень и полутень. Полутень — это такая область, куда попадает только часть лучей от неточечного источника света, а другая часть попасть не может.

mp4, 04:51, 38 Мб.

04. Камера-обскура. Камера-обскура — это затемнённая коробка, в стенке которой сделано небольшое отверстие. Проходящий через это отверстие свет строит на противоположной стенке перевёрнутое изображение предметов, находящихся снаружи камеры. mp4, 04:07, 17 Мб.

05. Скрещивающиеся тени. При пересечении или соприкосновении теней от двух предметов могут наблюдаться интересные оптические эффекты: тени ломаются или делаются из расплывчатых резкими. Эти эффекты вызваны тем, что источник света, будь то солнце или лампа, не является точечным.

mp4, 03:52, 12 Мб.

06. Освещённость поверхности. Освещённость поверхности — это световая энергия, падающая на единицу площади за единицу времени. Освещённость зависит от расстояния до источника света, а также от того, под каким углом свет падает на поверхность. mp4, 04:21, 33 Мб.

07. Отражение света от плоского зеркала. Главный закон геометрической оптики при зеркальном отражении — равенство углов падения и отражения. Лучи света, вышедшие из точечного источника, после отражения от плоского зеркала будут идти так, словно они вышли из одной точки по ту сторону зеркала.

mp4, 03:52, 29 Мб.

08. Многократное отражение света. В оптической системе из двух зеркал зеркало отражается в другом зеркале вместе со всем, что в нём отражено, и отражения множатся до бесконечности. mp4, 04:27, 34 Мб.

09. Мир через трубу. Круглая труба с зеркальными стенками работает как своеобразный «круглый калейдоскоп». Свет многократно отражается в трубе и создаёт причудливые картины. mp4, 04:27, 40 Мб.

10. Процарапанная голограмма. Система концентрических круговых царапин, нанесённых на плоскую пластинку, при освещении ярким источником света может создавать трёхмерное изображение — так называемую процарапанную голограмму.

mp4, 03:50, 29 Мб.

11. Отражение света от вогнутого зеркала. Пучок параллельных лучей света, падающий на вогнутое зеркало, после отражения собирается в фокусе.

mp4, 04:18, 42 Мб.

12. Изображение в вогнутом зеркале. Если предмет находится между вогнутым зеркалом и фокусом, его изображение является прямым, увеличенным и мнимым. Если предмет отвести за фокус, его изображение станет перевёрнутым и действительным. mp4, 03:49, 35 Мб.

13. Отражение света от выпуклого зеркала. Параллельный пучок лучей, падающий на выпуклое зеркало вдоль его оптической оси, расходится из мнимого фокуса. mp4, 04:00, 34 Мб.

14. Преломление света. Мы видим прозрачные предметы исключительно за счёт того, что свет преломляется и отражается на их поверхностях.Если бы этого эффекта не было, все прозрачные предметы стали бы полностью невидимыми.

mp4, 03:42, 30 Мб.

15. Полное внутреннее отражение. При выходе светового луча из оптически более плотной среды в менее плотную угол преломления будет расти быстрее угла падения. Но угол преломления не может быть больше 90°. Поэтому при больших углах падения свет будет полностью отражаться от границы раздела двух сред. Это явление называется полным внутренним отражением. mp4, 04:22, 35 Мб.

16. Отпечатки пальцев и полное внутреннее отражение. Если две оптически плотные среды разделены тонкой прослойкой воздуха, лучи света будут испытывать полное внутреннее отражение на границе этих двух сред, а точнее — на границе одной из этих сред и воздуха. mp4, 03:55, 27 Мб.

17. Мокрое и тёмное. Когда песчинки находятся в воде, они отклоняют световые лучи меньше, чем в воздухе. Чтобы выйти назад из мокрого песка, свет должен пройти больший путь, что приведёт к его большему поглощению. Поэтому мокрый песок темнее сухого. Отсюда же следует, что чем больше показатель преломления жидкости, которой смочен песок, тем темнее он выглядит.

mp4, 03:39, 29 Мб.

18. Миражи и криволинейное распространение света. Если показатель преломления среды меняется от слоя к слою, лучи света распространяются в такой среде по кривым линиям. Этим обусловлено явление миражей. Если воздух у поверхности земли горячее, чем вверху, образуется нижний мираж. Если воздух у поверхности воды холоднее, чем вверху, образуется верхний мираж.

mp4, 03:42, 23 Мб.

19. Ход лучей в собирающей линзе. Собирающая линза сводит пучок параллельных лучей в одну точку, называемую фокусом. Ход лучей обратим: если в фокусе поместить точечный источник света, выходящие из него лучи за линзой станут параллельными. mp4, 03:43, 34 Мб.

20. Изображение в собирающей линзе. Собирающая линза называется так, поскольку она собирает пучок параллельных лучей в одну точку, называемую фокусом. mp4, 04:35, 27 Мб.

21. Ход лучей в рассеивающей линзе. Пучок параллельных лучей света, проходя через вогнутую линзу, расходится. Если продолжить расходящиеся лучи назад, их продолжения пройдёт через одну точку — мнимый фокус рассеивающей линзы. mp4, 03:20, 25 Мб.

22. Линза Френеля. Линза Френеля составлена из концентрических колец относительно небольшой толщины, примыкающих друг к другу. Каждое такое кольцо действует как призма треугольного сечения, отклоняющая световые лучи.

mp4, 02:53, 12 Мб.

23. Оптические каустики. При отражении и преломлении световые лучи не всегда собираются в фокус. Однако если они имеют общую огибающую — так называемую каустику, то вблизи этой огибающей пространство оказывается ярко освещённым. mp4, 02:54, 25 Мб.

24. Светосила объектива. Яркость изображения пропорциональна площади входного отверстия и обратно пропорциональна площади изображения. Отношение квадрата диаметра линзы к квадрату её фокусного расстояния называют светосилой линзы. mp4, 02:53, 12 Мб.

25. Фотоаппарат как оптический прибор. Простейший фотоаппарат — это коробка с линзой в передней стенке. Линза создаёт изображение предмета на задней стенке. mp4, 05:10, 39 Мб.

26. Увеличительное стекло. Когда предмет приближается к глазу слишком близко, изображение расплывается. И тут на помощь приходит лупа — линза с небольшим фокусным расстоянием. mp4, 04:45, 35 Мб.

27. Микроскоп. Простейший оптический микроскоп состоит из двух короткофокусных собирающих линз: объектив и окуляра. Предмет помещается вблизи от фокуса объектива, а его увеличенное изображение рассматривается через окуляр, как через увеличительное стекло. mp4, 03:54, 25 Мб

28. Зрительная труба Галилея. В зрительной трубе Галилея объективом служит длиннофокусная собирающая линза, а окуляром — короткофокусная рассеивающая. mp4, 03:54, 30 Мб

29. Телескоп-рефлектор. В телескопе-рефлекторе объективом служит вогнутое зеркало. Все гигантские телескопы устроены по принципу рефлектора.

mp4, 04:20, 43 Мб

30. Телескоп-рефрактор. В телескопе Кеплера объективом и окуляром служат длиннофокусная и короткофокусная собирающие линзы. Увеличение телескопа равно отношению фокусных расстояний объектива и окуляра. mp4, 04:01, 31 Мб

Общий объем 959 Мб.

Свет и цвет

01. Дисперсия и спектр света. Луч белого света, прошедший через призму, образует цветную полосу из всех цветов радуги, называемую спектром.

Всё сильно зависит от интенсивности света, разложенного в спектр. Если свет неяркий, мы видим красную, зелёную и синюю полосы, что соответствует чувствительности трёх типов колбочек. Если яркость повышается, между красным и зелёным проявляется жёлтый, между зелёным и синим — голубой. При этом сам зелёный может почти исчезнуть. Оранжевый пробивается на границе жёлтого и красного. А пересвеченный синий начинает восприниматься как фиолетовый.

mp4, 04:30, 32 Мб.

02. Дифракционная решетка. Когда мы светим фонариком на компакт-диск, белый свет разлагается в радужный спектр. Это явление вызвано волновой природой света. На поверхность диска на равных расстояниях друг от друга нанесены параллельные дорожки. Каждая дорожка работает как переизлучатель. В тех направлениях, где переизлучённые волны идут в одной фазе, они при сложении усиливают друг друга. Если посветить на компакт-диск лазерной указкой с монохроматическим светом, по этим направлениям будут видны яркие световые полосы. Когда мы освещаем диск источником с широким спектром, для каждой длины волны получается своё пятно, а все вместе они дают радужный спектр.

Дифракция - это огибание волн препятствия. Почему же тогда спектр от лазерного диска называют дифракцией? Ведь тут нет огибания, а есть отражение. Буду очень благодарна, если кто-то ответит. -- Если буквально переводить, то "дифракция" — это рассеяние. Волны рассеиваются на периодической структуре и интреферируют между собой. -- Действительно переводится как "дробление", "разбивка", а не огибание препятствия.

Какие мы видим цвета в радужном спектре. сильно зависит от его яркости. Если яркость невелика, хорошо видны только красный, зелёный и синий. Если повысить яркость, между красным и зелёным прорисуется жёлтый, а между зелёным и синим — голубой. -- получается глаза цвета воспринимают неравномерно, при одинаковой яркости будут сильнее видны 3 основных? -- И более того, красные, синие и зелёные колбочки по светочувствительности заметно различаются между собой. А я хочу ещё раз обратить внимание на предыдущую часть рассуждений: "чистые" жёлтый и голубой цвета воспринимаются и передаются и матрицей фотоаппарата, экраном монитора, и глазом через RGB разложение; об этом мы поговорим в одном из следующих фильмов. 

mp4, 05:14, 35 Мб.

03. Интерференция в тонких плёнках. (Радужные пленки)

На улице идёт дождь, и на мокром асфальте на месте недавно стоявшего здесь автомобиля видна радужная плёнка от растекшегося масла. Но откуда в ней берутся радужные цвета? Почему плёнка получается такой яркой и праздничной, даже когда на улице так хмуро?

mp4, 04:06, 16 Мб.

04. Дифракция. Венцы и короны. Когда полная Луна светит зимой через тонкую пелену облаков, вокруг неё можно увидеть красивые радужные круги — так называемые венцы. Чтобы разобраться с природой этого явления, мы проделываем опыты по дифракции света на массиве случайно расположенных круглых отверстий или непрозрачных дисков.

Так не понял что за наклонные волны вы нарисовали, когда вы светили лазером перпендикулярно лезвию. И почему из-за того что левая волна пролетела большее расстояние чем правая, там появилась тень. Частота то не поменялась! Что с того что левая долетела на наносекунду быстрее, чем правая. -- Волны, которые идут от разных точек щели в одном направлении, имеют разную фазу. Противоположные фазы — это "горб" и "впадина". Но горб и впадина при сложении дают нулевую амплитуду, как плюс и минус.

mp4, 05:02, 36 Мб.

05. Поляризация света и закон Малюса. Световая волна обладает поперечной поляризацией. Поляризатор пропускает свет, поляризованный по одному направлению, и не пропускает свет, поляризованный по другому направлению. mp4, 06:18, 39 Мб.

06. Поляризация света и угол Брюстера. Свет, отражённый от гладкой прозрачной поверхности, становится поляризованным. Перекрыв его с помощью поляризационного светофильтра, можно устранить блики.

Электроны в среде колеблются поперек направления преломленного луча и вдоль направления отраженного луча???? это как? -- Электроны в среде колеблются поперёк направления преломлённого луча, потому что электромагнитные волны являются поперечно поляризованными. А отражённого луча при таком условии не будет вовсе, по той же самой причине.

На 0:48 говорится, что свет отраженный от воды под углом является полностью поляризованным. Но это справедливо, только если свет падает именно под углом Брюстера. Лампочку и камеру поместили в определенном месте, не в произвольном? -- Конечно.

mp4, 04:54, 31 Мб.

07. Люминесценция и фосфоресценция. Люминесценция — это переизлучение поглощённого света. Обычно переизлучённый свет имеет большую длину волны по сравнению с поглощённым. В наших опытах мы наблюдаем вещества, люминесцирующие в видимом диапазоне под воздействием видимого света.

почему люминафор держит в себе свет -- Атомы вещества в люминофоре могут поглощать энергию света, как аккумулятор поглощает энергию при зарядке. А потом отдают энергию, тоже в виде света. Электроны в атоме люминофора ведут себя как пружинки - их можно "зарядить", "сжать" светом, а при "распрямлении" эти "пружинки" выделяют свет. В кавычках написано потому, что это очень примерное объяснение, не точное, но способное на примере объяснить эффект.

mp4, 05:01, 29 Мб.

08. Ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолетовый свет — это невидимое глазом излучение, длина волны которого короче длины волны фиолетового света.

Никогда не понимал, в чем логика теории, что нас защищает от ультрафиолета озоновый слой? Ведь озон как раз и образуется в результате фотолиза кислорода атмосферы ультрафиолетом. Следовательно, это лишь побочный продукт. К тому же озон быстро самопроизвольно разлагается. -- жидкий озон в баллонах имеет тёмно-фиолетово-смородиновый цвет. А цвет твёрдого озона при минус 200° - цвета порошка марганцовки. Как раз стёклышки сварочной маски имеют такой цвет. Озон образуется при 100000-10000000 вольт электричества или при рентген-гамма излучения Солнца в стратосфере. УФ не производит много озона, всего лишь мизер.

mp4, 03:44, 24 Мб.

09. Светодиод и лазерная указка. В лазерном диоде фотоны спонтанного излучения вызывают вынужденную рекомбинацию, при которой излучаются фотоны с такой же частотой и фазой. В красной лазерной указке сразу за лазерным диодом стоит собирающая линза. В зелёной лазерной указке лазерный диод работает в инфракрасном диапазоне, а потом уже инфракрасное излучение преобразуется в видимое. mp4, 05:16, 38 Мб.

10. Сложение основных цветов. Наш глаз содержит колбочки трёх типов, воспринимающие свет в красном, зелёном и синем волновых диапазонах. Любой другой цвет, который мы видим, образуется смешением этих трёх основных цветов.

странно мне первый раз показалась что я видел лишь зеленый и синий но жёлтый я не видел -- Верно, чтобы жёлтый стал заметен, надо увеличить яркость.

mp4, 04:50, 32 Мб.

11. Вычитание основных цветов. Модель формирования цветов за счёт вычитания основных цветов из белого называется субтрактивной моделью.

Почему красный лист бумаги хорошо пропускает красный?а синий лист, синий спектр?я думал так - если яблоко красное,то оно поглотило весь видимый спектр, кроме красного, а красный отражается нам в глаза) -- Вы всё правильно пишете, красный лист поглощает всё, кроме красного, поэтому он красный со всех сторон, и на просвет тоже.

mp4, 05:49, 53 Мб.

12. Интерференция в кольцах Кетле. При отражении света от пыльного зеркала на поверхности зеркала можно наблюдать радужные узоры. Они возникают вследствие интерференции света, рассеянного на каждой пылинке и на её отражении в зеркале. mp4, 04:14, 23 Мб.

Общий объем 376 Мб.

 

Слышимый свет. mp4, 04:53, 35 Мб.

 

Videouroki.net

28. Дисперсия света. mp4, 10:01, 142 Мб.

29. Интерференция света. mp4, 18:08, 269 Мб.

30. Дифракция света. mp4, 14:08, 213 Мб.

31. Поляризация света. mp4, 12:48, 188 Мб.

 

Infourok.ru

31. Дифракция света. Дифракционная решетка.

mp4, 11:34, 121 Мб.

Компьютерные игры

Хочу все знать. Город света. Окружающий мир таит столько загадок и тайн! Почему появляется радуга и почему мир разноцветный? Почему бывают солнечные и лунные затмения? Что такое оптика? как хочется найти ответы на вопросы. Смелее в путь! Вас ждёт увлекательное путешествие в Город света, жители которого познакомят вас с основами наук об окружающем мире.

Путешествуя по удивительному миру живой природы, вы своими глазами увидите различные природные явления и найдёте объяснения им. Сложные вещи станут простыми. Вы узнаете, что такое свет, какими бывают источники света, что такое отражение и преломление света, что фокусы бывают не только в цирке и какие существуют зеркала, для чего используют линзы и различные оптические приборы, как устроен глаз и почему люди носят очки. Окружающий мир откроет вам тайны, а впереди вас ждут всё новые и новые приключения.

Автор: Кордис, 2005 г. Windows 95/98/Me/2000/XP, Vista/Win7 - не гарантируется!
Формат: iso, 232 Мб.

Свет - инди-игра, претендующая на одну из самых красивых игр, сделанную на движке Unit Engine, доказывающая, что при достаточном желании можно творить шедевры. Игра сделана в свободное от работы время одним из 3D мейкеров московской конторы по созданию подобных игр. Игра заслуживает вашего пристального внимания.

Разработчик: Сергей Сергеевич Носков, 2012 г. Язык интерфейса: Русский. Язык озвучки: Английский
Системные требования:
Windows Vista/7; Процессор: Intel Core 2 Quad @ 2.4 GHz / AMD Phenom II X4 @ 2.6 GHz; Оперативная память: 4 Gb; Место на жестком диске: 500 МБ свободного места;
Видеокарта: 512 Mb.

Формат ISO, 382 Мб.