24. Основные законы геометрической оптики.

Закон прямолинейного распространения света

Луч света в оптически однородной среде распространяется прямолинейно. Среда называется оптически однородной, если показатель преломления ее везде одинаков. Этот закон подтверждается образованием геометрической тени на экране от предмета, поставленного на пути распространения световых лучей. Вышеприведенный закон является приближенным т.к. не учитывает явления дифракции.

Закон независимости световых пучков

Отдельные световые лучи, пересекаясь, распространяются независимо и не оказывают влияния друг на друга. В этом законе не учитывается явление интерференции света.

Закон отражения света

Угол отражения i₁′ равен углу падения i₁ ; лучи падающий и отраженный находятся в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения луча.

25. Законы отражения и преломления. Полное внутреннее отражение.

При падении света на границу раздела двух сред часть света отражается в первую среду, а часть проходит во вторую среду, если она прозрачна, изменяя при этом направление своего распространения, т. е. преломляется.

Закон отражения. Угол падения равен углу отражения (a = b). Падающий луч AO,отраженный лучOB и перпендикулярOC,восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости (рис. 1).

Законы преломления. Луч падающий AO и преломленный OB лежат в одной плоскости с перпендикуляром CD, проведенным в точке падения луча к плоскости раздела двух сред (рис. 2). Отношение синусов угла падения а и угла преломления р постоянно для данных двух сред и называется показателем преломления второй среды по отношению к первой: 

Угол падения, при котором свет не преломляется в другую среду, а отражается и скользит вдоль раздела двух сред (т.е. угол преломления равен 90⁰), называется предельным углом полного отражения.

Условие полного внутреннего отражения:

26 Линзы и их основные характеристики. Формула тонкой линзы.

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное с двух сторон криво- линейной поверхностью. (В частном случае одна из поверхностей̆ может быть плоской̆). По внешней форме линзы делятся на двояковыпуклые; плосковыпуклые; двояковогнутые; плосковогнутые; выпукло-вогнутые. Линза называется тонкой̆, если ее толщина значительно меньше, чем радиусы кривизны и обеих поверхностей. На оптических схемах линзы обычно обозначают двунаправленной̆ стрелкой. Радиус кривизны R > 0 для выпуклой̆ поверхности; R < 0 для вогнутой̆. Прямая проходящая через центры кривизны поверхностей линзы называется главной̆ оптической̆ осью. Оптическим центром линзы (обычно обозначается O) называется точка, лежащая на главной̆ оптической оси и обладающая тем свойством, что лучи проходят сквозь нее не преломляясь. Побочными оптическими осями называются прямые, проходящие через оптический центр линзы и не совпадающие с главной оптической осью. Фокусом линзы F называется точка, лежащая на главной оптической оси, в которой пересекаются лучи параксиального (приосевого) светового пучка, распространяющиеся параллельно главной оптической оси. Фокальной плоскостью называется плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно ее главной оптической оси.

Фокусным расстоянием f называется расстояние между оптическим центром линзы O и ее фокусом F :

Величина Ф = называется оптической силой линзы. Линзы с положительной оптической силой являются собирающими а с отрицательной рассеивающими.

Формула тонкой линзы

Где а и в расстояние от линзы до предмета и его изображения. Если т.е лучи падают на линзу параллельным пучком (а) то b = f.

Если т.е. изображение находиться в бесконечности, и следовательно, лучи выходят из линзы параллельным пучком то а = f.