Часть: оптика.

Оптика – это раздел физики, изучающий природу света, световые явления и законы взаимодействия света с веществом.

Оптика относится к самым древним областям знания об окружающем мире. В древней Греции уже было известно о некоторых свойствах света, например, прямолинейность распространения света.

Предполагалось, что свет – это поток особых частиц - корпускул, испускаемых светящимися телами. Подобной теории придерживался и Ньютон.

В 17в возникли представления о свете как о волновом процессе, распространяющемся в пространстве. В 19 в Дж. Максвелл пришел к заключению, что свет представляет собой электромагнитную волну.

К началу 20в накопилось немало экспериментальных фактов, физических закономерностей, которые нельзя было понять и объяснить в рамках волновой теории света.

Для объяснения законов теплового излучения, фотоэффекта и т.д. было введено понятие кванта энергии электромагнитного поля.

В результате сформировался раздел физики, в котором свет рассматривается как поток особых частиц – фотонов или световых квантов.

Итак:

Раздел оптики, в котором свет рассматривается как электромагнитная волна называется волновой оптикой.

Оптическим излучением – светом называется электромагнитное излучение с длиной волны в вакууме:

.

Видимым светом называется оптическое излучение с длиной волны в вакууме

.

Раздел оптики, в котором свет рассматривается как поток световых квантов – фотонов, называется квантовой оптикой.

Глава: геометрическая оптика.

Ряд вопросов, относящихся к оптическим явлениям, более простым образом можно рассмотреть в рамках т.п. геометрической оптики.

Основным понятием геометрической оптики является световой луч.

С одной стороны световые лучи являются одной из форм представления электромагнитных волн.

С другой стороны к понятию «светового луча» можно подойти на основе простого эксперимента. Поставим на пути света непрозрачный экран с маленьким отверстием. После прохождения через отверстие свет можно наблюдать в виде узкого прямолинейного пучка. С уменьшением диаметра отверстия уменьшается и диаметр светового пучка. Пучок будет все более походить на тонкую прямую линию.

Геометрическая линия, направление которой определяет направление распространения света, называется световым лучом (лучом света).

Геометрической оптикой называется раздел оптики, изучающий законы распространения света на основе представлений о световом луче.

Вернемся к опыту. Что будет при уменьшении диаметра отверстия?

Сначала световой пучок будет все более тонким, но начиная с некоторого значения малого диаметра отверстия световой пучок начинает расширяться.

Данный факт указывает на то, что законы геометрической оптики должны иметь ограниченное применение.

Основные законы геометрической оптики. П.1 Закон независимости световых пучков.

Опыт дает, что, пересекаясь в пространстве, световые пучки не оказывают никакого воздействия друг на друга.

Например, если мы читаем книгу, это означает, что световые лучи, идущие от букв, попадают в глаз. В то же время, пространство пронизывают лучи света от других источников: из окна, от светильников и т.д. эти лучи не мешают воспринимать свет, идущий от букв.