8. Законы геометрической оптики.

Геометрическая оптика - это раздел оптики,

изучающий законы распространения света в

прозрачных средах и отражения света от

зеркальных или полупрозрачных поверхностей.

Основные законы геометрической оптики:

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.

2.Закон независимости световых пучков.

Энергия в каждом пучке распространяется

независимо от других пучков; освещенность

поверхности, на которую падает несколько

пучков, равна сумме освещенностей,

создаваемых каждым пучком в отдельности.

3.Закон отражения света.

Закон отражения света определяет взаимное

расположение падающего луча, отраженного луча

и перпендикуляра к поверхности,

восстановленного в точке падения.

Угол падения равен углу отражения, закон

формулируется так: падающий луч, отраженный

луч и перпендикуляр к границе раздела

двух сред, восстановленный в точке падения

луча, лежат в одной плоскости; угол

отражения i₂ равен углу падения i₁

4.Закон преломления света.

На границе двух сред свет меняет направление

своего распространения. Часть световой энергии

возвращается в первую среду, т.е. происходит

отражение света. Если вторая среда прозрачна,

то часть света при определенных условиях

может пройти через границу сред, также меняя

при этом, как правило, направление своего

распространения. Это явление называется

преломлением света. Вследствие преломления

наблюдается кажущееся изменение размеров,

формы и расположения предметов. Луч,

распространяющийся в первой среде и

достигающий границы, называется падающим

лучом. Он составляет с перпендикуляром к границе,

проведенным через точку падения, угол a,

называемый углом падения. Луч, прошедший во

вторую среду, называют преломленным лучом.

Угол b, который этот луч образует с тем же

перпендикуляром, называют углом преломления.

Относительный показатель преломления n:

закон преломления:

9. Тонкая линза

Линзой называется прозрачное тело,

ограниченное двумя криволинейными

или криволинейной и плоской поверхностями.

Линзу называют тонкой, если её толщина

d мала по сравнению с радиусами кривизны

её поверхностей R1 или R2. Главной

оптической осью называют прямую,

проходящую через центры кривизны

её поверхностей. В тонкой линзе точки

пересечения главной оптической оси

с обеими поверхностями линзы

сливаются в одну точку, называемую

оптическим центром линзы.

Формулы тонкой линзы:

Величину f называют фокусным расстоянием

линзы. Точки, лежащие на главной

оптической оси линзы по обе стороны

от оптического центра на одинаковых

расстояниях, = f, называют

главными фокусами линзы.

Линзу называют собирающей если

её фокусное расстояние f>0. Линзу

называют рассеивающей, если её фокусное расстояние f<0.

Ф= называют оптической силой линзы.