Вопросы:
1) Почему не наступает темнота сразу же после того, как Солнце скроется за горизонтом?
2) Почему неровности дороги днем видны хуже, чем ночью при освещении дороги фарами автомобиля?
3) Почему на поверхности воды изображения неба, берегов всегда темнее, чем в действительности?
Для того чтобы ответить на эти и другие вопросы нужно изучить основные вопросы геометрической оптики.
«Оптика» – наука о свете, которая делится на геометрическую и физическую (волновую и квантовую). Если в физической оптике важны природа света и оптические явления, связанные с нею, то в геометрической оптике берут во внимание только его прямолинейность распространения, и на бумаге изображают свет от источника света вектором, называемым световым лучом.
Достижения геометрической оптики – это оптические приборы от простой лупы и линз очков до оптических систем микроскопов, фотоаппаратов, телескопов, кинопроекционной аппаратуры.
Отражение света – оптическое явление, лежащее в основе построения изображения предмета в плоском и сферическом зеркалах.
Законы отражения света.
1. Лучи света падающий и отражённый вместе с перпендикуляром к отражающей поверхности принадлежат одной поверхности.
2. Угол падения света равен углу его отражения.
Плоское зеркало – это плоская зеркальная поверхность.
Сферическое зеркало – это часть сферической зеркальной поверхности.
В плоском зеркале изображение предмета является мнимым, симметричным, прямым и в натуральную величину (Мнимое изображение предмета нельзя получить на экране, так как оно находится на пересечении продолжений отражённых лучей за зеркалом).
Сферическое зеркало бывает выпуклым и вогнутым. Вогнутое зеркало может давать и мнимое и действительное изображение предмета (действительное изображение можно получить на экране и находится оно на пересечении самих отраженных лучей).
Чтобы построить в нём изображение нужно применить оптическую ось OK, на которой находится центр кривизны зеркала O и F – фокус зеркала, лежащий посередине CO – точка, в которой собираются отражённые лучи света идущие на зеркало параллельно оптической оси. С – оптический центр зеркала, центр сферы, частью которой является зеркало.
Если предмет AB находится за F, считая от О, то изображение предмета действительно, если перед F, то изображение предмета мнимое.
Преломление света – это оптическое явление, объясняемое изменением скорости света по величине и по направлению или только по величине на границе раздела двух прозрачных сред.
Законы преломления.
1.Лучи света падающий и преломленный вместе с перпендикуляром к границе раздела двух прозрачных сред принадлежат одной плоскости.
2.Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред и равна относительному показателю преломления света 2-ой среды.
1-ая среда – откуда выходит свет,
2-ая среда – куда свет приходит.


n – абcолютный показатель преломления света (или показатель преломления света) характеризует оптическую плоскость среды и показывает во сколько раз скорость света в вакууме будет больше скорости света в среде , чей показатель преломления определяется т.е для 1-ой среды – ,
для 2-ой среды –
. Для любой среды показывает во сколько раз больше в данной среде.
n2,1 – относительный показатель преломления 2-ой среды относительно 1-ой среды:

В основе построения изображения предмета в линзе лежат законы преломления света. Линзы по оптическим свойствам делятся на собирательные и рассеивающие, по характеру кривизны поверхностей, ограничивающих линзы, они бывают двояковыпуклые (рисунок) и двояковогнутые (рисунок).


Собирательная линза может давать все виды изображения предмета, а рассеивающая только мнимое, если она находится в среде,
чей показатель преломления меньше показателя преломления в веществе линзы.
Полное отражение света оптическое явление, которое при определённом условии наблюдается при переходе света из оптически к более плотной среды с большим n в оптически менее плотную среду с меньшим n, например, из стекла в воздух.
?пр – предельный угол полного отражения, при котором луч света не входит во 2-ую среду, а скользит по границе раздела сред
.

( ).

Если свет будет падать под углом большим, чем ?пр, то он будет отражаться от границы раздела двух сред как от зеркала. Полное отражение объясняет блеск капель росы и драгоценных камней и используется в световодах, применяемых в волоконной оптике.
В задачах, помимо законов отражения и преломления света, используется формула линзы: для собирательной линзы , где F – фокусное расстояние, d – расстояние от линзы до предмета AB, f – расстояние от линзы до изображения предмета, f – для мнимого изображения предмета, +f – для действительного изображения A'B'.

– оптическая сила линзы – величина, обратная фокусному расстоянию линзы, характеризующая ее оптические свойства. Д > 0 для собирательной линзы, Д < 0 – для рассеивающей.
СИ: .

---

СОДЕРЖАНИЕ | СЛЕДУЮЩИЙ РАЗДЕЛ