Геометрична оптика


Категория на документа: Физика



б) Закон за независимостта на светлинните снопове (лъчи)

Разпространението на всеки светлинен сноп в дадена среда не зависи от това дали в тази среда се разпространяват или не други светлинни снопове.
Експериментално доказателство: Осветлението на екрана нараства пропорционално при включване на нови източници.
Нарушение: Изяснява се от учението за интерференция на светлината (Физическа оптика).

в) Закон за отражение на светлината (Евклид, 300 г.пр.н.е.)

При отражение от дадена повърхност:
- Падащият лъч (i), отразеният лъч (r1) и нормалата (n) в точката на падане лежат в една равнина.
- Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение .

Фиг. Падащият лъч (i) се отразява от граничната повърхност (S) на две среди с различен показател на пречупване - лъч (r1).

Показателят на пречупване (още се нарича: коефициент на пречупване) е основна характеристика на веществените среди от гледна точка на разпространението на светлината в тях. По дефиниция, той се явява число, показващо колко пъти скоростта на светлината във вакуум е по-голяма от скоростта в дадено вещество, т. е.

(1)

За различните веществени среди има различни стойности, като за газовете той е много близък до единица, т. е. скоростта на светлината в газове е близка до тази във вакуум.

Стойностите на показателите на пречупване охарактеризират и оптическата плътност на веществата. Среда с по-голям показател на пречупване се нарича оптически по-плътна от тази с по-малък показател.

г) Закон за пречупване на светлината - Открит от Снелиус и Декарт (начало на ХІІв.)

При пречупване от дадена гранична повърхност между две среди с показатели на пречупване съответно n1 и n2:
- Падащият лъч (i), пречупеният лъч (r2) и нормалата (n) в точката на падане лежат в една равнина.
- Ако ъглите на падане и пречупване са съответно i1 и i2, то те са свързани така:

(2)

Уравнение (1) се нарича закон на Снелиус.

Фиг. В общия случай, на граничната повърхност (S) на две среди с различен показател на пречупване (n1 и n2), падащият лъч (i) се разделя на два лъча - отразен лъч (r1) и пречупен лъч (r2). Оптически по-плътната среда има по-голям показател на пречупване от оптически по-рядката среда. В сила е зависимостта: .

Приети са следните означения:
- Относителен (коефициент) показател на пречупване -

- Абсолютен (коефициент) показател на пречупване -

n0 - показател на пречупване във вакуум.

Пълно вътрешно отражение:

При разпространение от оптически по-плътна към оптически по-рядка среда (),при ъгъл на падане по-голям от определен граничен ъгъл, на границата на двете среди не се наблюдава пречупен лъч, а само отразен.

Граничният ъгъл се определя от следното условие:

При i1гр , i2 =90о,

При ъгъл на падане, по малък от граничния ъгъл i1гр, се наблюдава и пречупен лъч и отразен лъч.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Геометрична оптика 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.