Вопрос 1

Геометрическая оптика - это раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах и отражения света от зеркальных или полупрозрачных поверхностей. Основные законы геометрической оптики перечислены ниже:

Закон прямолинейного распространения света: В оптически однородной среде (в частности, в вакууме) лучи света распространяются прямолинейно.

Прямолинейностью распространения света объясняется образование тени, т.е. области, куда не поступает световая энергия. При малых размерах источника (светящаяся точка) получается резко очерченная тень. При больших размерах источника создаются нерезкие тени.

Закон независимости световых пучков: Эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены.

Закон отражения: отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения угол отражения равен углу падения

Закон преломления: 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

где -относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Полное внутреннее отражение.

Если n - показатель преломления стекла относительно воздуха (n>1), то показатель преломления воздуха относительно стекла будет равен 1/n. В данном случае стекло является первой средой, а воздух - второй. Закон преломления запишется так:

Принцип Ферма: свет распространяется по такому пути, для прохождения которого ему требуется минимальное время.

Вопрос 2

Зеркала. Сферическим зеркалом называют зеркально отражающую поверхность, имеющую форму сферического сегмента.

Для построения необходимо знать 1-е три луча:

1 Центральный луч отражаясь от зеркала проходит точку фокуса

2. Луч проходящий через главный оптический центр отражаясь от зеркала идет в обратном направлении.

3. Луч проходящий через точку фокуса отражаясь от зеркала идет параллельно главной оптической оси.

Тонкие линзы

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.

Линза называется тонкой, если её толщина значительно меньше по сравнению с радиусом поверхностей, ограничивающих линзу.

Линзы бывают: собирающими и рассеивающими.

1.Собирающая линза в середине толще, чем у краев.

2.Рассеивающая линза в средней части тоньше.

Изображения можно также рассчитать с помощью формулы тонкой линзы. Если расстояние от предмета до линзы обозначить через d, а расстояние от линзы до изображения через f, то формулу тонкой линзы можно записать в виде:

Величину D, обратную фокусному расстоянию. называют оптической силой линзы. Единица измерения оптической силы является 1 диоптрия.

Диоптрия – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м: 1 дптр = м–1.

Построение в линзах:

1 Луч параллельный главной оптической оси проходит вблизи нее преломляясь в линзе пересекает ГОО в точке фокуса и является центральным.

2. Луч проходящий чрез ГОО не испытывает преломления

3. Луч проходящий через точку фокуса преломляясь в линз проходит параллельно ГОО.

Основные оптические приборы:

Телескопы

В том случае, когда малость угловых размеров наблюдаемого объекта обусловлена большой удалённостью объектов наблюдения используются наблюдательные приборы типа наземные трубы или телескопы

Микроскопы

В том случае, когда эта малость обусловлена собственной малой величиной наблюдаемой сцены, используются, лупы и микроскопы.