Эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены

Основные законы оптики. Полное отражение.

Следствия законов оптики.

Основные законы оптики.

Тема 1. Элементы геометрической оптики.

РАЗДЕЛ IV. ОПТИКА

Лекция №14.

3. Тонкие линзы, основные определения.

Еще до установления природы света были известны следующие основные законы оптики: закон прямолинейного распространения света в оптически однородной среде; закон независимости световых пучков (справедлив только в линейной оптике); закон отражения света; закон преломления света.

Закон прямолинейного распространения света, формулировка.

Свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно.

Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источниками света (источники, размеры которых значительно меньше освещаемого предмета и расстояния до него).

Закон независимости световых пучков, формулировка.

Разбивая световой поток на отдельные световые пучки (например, с помощью диа­фрагм), можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо.

Если свет падает на границу раздела двух прозрачных сред (иллюстрация слева), то падающий луч I разделяется на два — отраженный II и преломленный III. Направления последних задаются законами отражения и преломления.

Закон отражения, формулировка.

Отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения. Угол падения – i₁ равен углу отражения – i'₁, i₁ = i'₁.

Закон преломления, формулировка.

Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведен­ный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред и называемая относительным показателем преломления второй среды относительно первой, sin(i₁) / sin(i₂) =n₂₁ .

Определение 1.

Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолют­ных показателей преломления – n₂ и n₁, соответственно:

Определение 2.

Абсолютным показателем преломления среды называется величина «n», равная от­ношению скорости «c» электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости «V» в среде: .

ПРИМЕЧАНИЕ.

Как известно, фазовая скорость электромагнитной волны (напомним, свет имеет электромагнитную природу!) определяется зависимостью:, где e_а и m_а — соответственно, абсолютные электри­ческая и магнитная проницаемости среды.

Фазовая скорость света в вакууме – .

С учётом этих зависимостей – , где e и m — соответственно, относительные электри­ческая и магнитная проницаемости среды.