2. Геометрическая оптика и фотометрия

• Закон отражения света – отраженный и падающий лучи лежат в плоскости, содержащей перпендикуляр к отражающей поверхности в точке падения, и угол падения равен углу отражения:

.

• Закон преломления света (закон Снелиуса):

• падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости;

• отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для заданной пары двух сред:

.

• Предельный угол – угол падения света на границу раздела двух сред, соответствующий углу преломления 90º:

.

• Оптическая сила тонкой линзы:

,

где F – фокусное расстояние линзы; абсолютный показатель преломления вещества линзы; абсолютный показатель преломления окружающей среды (одинаковой с обеих сторон линзы); R₁ и R₂ – радиусы кривизны поверхностей линзы.

• Формула тонкой линзы – соотношение, связывающее оптическую силу линзы с расстоянием от оптического центра линзы до предмета и с расстоянием от оптического центра линзы до изображения предмета:

,

где f – расстояние от изображения до линзы; d – расстояние от предмета до линзы.

• Увеличение линзы – отношение линейных размеров изображения к линейным размерам предмета:

,

где Н – размер предмета; h – размер изображения.

• Увеличение лупы:

,

где расстояние наилучшего зрения.

• Увеличение микроскопа:

,

где а – расстояние между фокусами объектива и окуляра; D₁ и D₂ – оптические силы объектива и окуляра.

• Увеличение телескопа:

,

где F₁ и F₂ – фокусные расстояния объектива и окуляра.

• Фокусное расстояние сферического зеркала:

.

• Оптическая сила сферического зеркала:

.

• Формула сферического зеркала – формула, связывающая параметры зеркала с расстоянием до него предмета и изображения:

,

где F – фокусное расстояние сферического зеркала; d – расстояние от предмета до зеркала; f – расстояние от изображения до зеркала.

• Поток излучения – световой поток Ф определяется энергией W, переносимой световыми волнами через данную площадь в единицу времени t:

.

• Энергетическая сила света численно равна световому потоку, приходящемуся на единицу телесного угла:

.

• Энергетическая яркость (лучистость) – отношение энергетического потока излучения, испускаемого с бесконечно малой площадки источника и распространяющегося в бесконечно малом телесном угле, к площади проекции этой площадки на плоскость, перпендикулярную направлению распространения, и величине телесного угла:

.

• Освещенность – величина, равная отношению светового потока, падающего на поверхность, к площади освещаемой поверхности:

или ,

где α – угол падения лучей.

• Энергетическая светимость R (излучательность) численно равна световому потоку, испускаемому единицей площади светящегося тела:

.

• Если светимость тела обусловлена его освещенностью, то

,

где коэффициент отражения.