Геометрическая оптика

Свет – это электромагнитная волна, которая характеризуется скоростью распространения v, частотой ν и длиной волны λ.

Длина волны видимого света находится в диапазоне от λ =0,4 мкм (фиолетовый свет) до λ =0,75 мкм (красный свет), а между ними весь спектр: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Если в излучении присутствует свет только одной длины волны (определенный цвет), то такой свет называется монохроматическим, если в излучении присутствуют все длины волн видимого света, то это белый свет.

Законы отражения и преломления света

падающий

луч              α β

n₁

n₂

 

отраженный луч

α – угол падения;

β – угол отражения;

γ – угол преломления.

Углы α, β и γ обязательно отсчитываются от перпендикуляра к границе раздела сред.

n₂ > n₁

γ преломленный

луч

Тогда закон отражения:

Ð a = Ð b.

 

Закон

sin a

преломления sin g

=  n 2.

n 1

Построение            А

АВ – предмет; А’В’

Изображение   в      В

предмету относительно

А'     изображения в зеркале

– изображение.

B’          зеркале  расположено  симметрично плоскости зеркала.

Изображение размерам равно величину).

зеркало

является прямым, мнимым и по размерам           предмета               (в               натуральную

Построение изображения в линзах

Линза – это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями (или хотя бы одной сферической поверхностью и плоской поверхностью).

Пучок параллельных лучей, падающих на линзу  параллельно ее  оптической оси, сходится в точке, которую называют фокусом.

Характеристики линзы:

1) фокусное расстояние F, [ м ] – расстояние от центра линзы О до ее фокуса F;

 

2) оптическая сила D, [ дптр ] (диоптрия)

D = 1.

F

Построение изображения в собирающей линзе

F

В

F C

О

F

А’

А

F’

В’

d

M

f

предмета АВ используется два из трех лучей:

1) луч ВОВ’, который идет через центр линзы, не преломляясь;

 

АВ – предмет

A’B’ – изображение

 

 

Для построения изображения

2) луч ВСВ’, который до линзы идет параллельно оптической оси, а после линзы идет через задний фокус;

3) луч ВМВ’, который до линзы идет через передний фокус, а после линзы идет параллельно оптической оси.

1

Формула тонкой линзы

= 1 + 1

или D = 1 + 1

        

F d f              d f

где F – фокусное расстояние линзы, D – оптическая сила линзы, d – расстояние от предмета до линзы, f – расстояние от линзы до изображения.

Увеличение линзы G =  A ' B ' =  f.

AB d

Если G >1, то изображение увеличенное, если G <1, то изображение уменьшенное.

У рассеивающей линзы фокус мнимый, а, следовательно, фокусное расстояние и

оптическая сила отрицательные (F < 0 и D < 0). Рассеивающие линзы дают только мнимые изображения, для них f < 0.