I. ЗАКОНЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИКИ
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА (ГО) – раздел оптики, в
котором свет рассматривается без учета его природы
как совокупность отдельных и независимых друг от друга
световых лучей.
Среда прозрачная, однородная, изотропная.
Источник света – точечный.
Луч света – линия, вдоль которой распространяется энергия света (
достаточно узкий световой пучок, удовлетворяющий условию:
λСВ
0
где L – расстояние от источника до экрана
D размер препятствия
λ – длина световой волны
ГРАНИЦЫ ПРИМЕНИМОСТИ ГО
II. ЗАКОН ПРЯМОЛИНЕЙНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ
СВЕТА (ЗПРС)
•III в. до н.э. – Евклид (Древняя Греция)
Свет в однородной прозрачной среде
распространяется прямолинейно
образование тени
условие: S<
СОЛНЕЧНОЕ (СЛЗ)
ЗАТМЕНИЯ
ЛУННОЕ (СЗЛ)
•ЗАКОН ОТРАЖЕНИЯ СВЕТА
• III в. до н.э. –Евклид
•III в. н.э. – Герон Александрийский
О
(ОD) и
1. Угол отражения равен углу падения γ = α
(АО), отраженный
2. Лучи падающий
перпендикуляр (СО), вставленный в точку падения,
лежат в одной плоскости
3. Световые лучи обратимы.
ВИДЫ ОТРАЖЕНИЯ
гладкая
поверхность
шероховатая
РАССЕЯННОЕ (ДИФФУЗНОЕ) ОТРАЖЕНИЕ
ПЛОСКОЕ ЗЕРКАЛО
СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ
•прямое
•симметричное
•равное
•мнимое – изображение предмета,
возникающее при пересечении
продолжений расходящегося пучка лучей.
IV. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
изменение направления распространения света при переходе из
одной среды в другую.
• ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА
•II в. К. Птолемей (Древняя Греция)
•1626г. Снеллиус (Голландия),
Р. Декарт (Франция)
1. Лучи падающий, преломлённый и перпендикуляр,
вставленный в точку падения, лежат в одной плоскости.
2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления
есть величина постоянная для данных двух сред.
3. Световые лучи обратимы
показатель преломления (n)
абсолютный
(относительно
вакуума) показывает,
во сколько раз скорость
света в данной среде
меньше , чем в вакууме
относительный
(для двух различных сред)
показывает, во сколько раз
отличаются скорости
распространения света в средах.
α >β
более менее
α < β
•ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА
• 1611Г. – И. Кеплер (Германия)
Условие:
•переход из более плотной в менее плотную среду
n1>n2 (стекловода; водавоздух)
• α0 = αпр. – предельный угол полного отражения
β0=90°
ХРИСТИАН ГЮЙГЕНС
(16291695)
1665г.
1657г.
ПРИНЦИП
ГЮЙГЕНСА:
Каждая точка среды, до которой дошло возмущение сама
становится источников вторичных волн, огибающая
которых является положением волнового фронта в любой
момент времени.
•Волновая поверхность геометрическое место точек,
колеблющихся в одинаковой фазе.
• Волновой фронт поверхность, до которой дошли
колебания к данному моменту времени.