Геометрична оптика
Закони геометричної оптики
Закон прямолінійного поширення світла
Джерела світла - це фізичні тіла, частинки(атоми, молекули, йони) яких випромінюють світло.
Природні
Штучні
Теплові
Люмінісцентні
Джерело світла, яке випромінює світло однаково в усіх напрямках і розмірами якого, зважаючи на відстань до місця спостереження, можна знехтувати називають точковим джерелом світла.
Приймачі світла - це пристрої, які змінюють свої властивості через дію світла та за допомогою яких можна виявити світлове випромінювання.
Світловий промінь - це лінія, що вказує напрямок поширення енергії світла.
У прозорому однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно.
Закони відбивання світла
Закони заломлення світла
Промені падаючий, відбитий, заломлений, а також перпендикуляр, поствлений із точки падіння променя до поверхні, на яку він падає, лежать в одній площині.
Кут відбивання дорівнює куту падіння.
Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення для двох даних середовищ є величиною незмінною: n12=sin a/sin y
Наслідок прямолінійного поширення світла - утворення тіні.
Швидкість поширення світла - 299 792 458 м/с
Повна тінь -це область простору, в яку не потрапляє світло від джерела.
Півтінь - це область простору, освітлена деякими з наявних точкових джерел світла або частиною протяжного джерела.
Коли Місяць розташований між Сонцем і Землею, тінь від місяця падає на Землю, - на Землі спостреігається сонячне затемнення.
Коли Місяць, обертаючись навколо Землі, потрапляє в зону тіні, яку відкидає Земля, настає місячне затемнення.
Оборотність світлових променів: якщо падаючий промінь спрямувати шляхом відбитого, то відбитий промінь піде шляхом падаючого.
Загальні характеристики зображень у плоских дзеркалах
Плоске дзеркало дає уявне зображення предмета.
Зображення предмета в плоскому дзеркалі та власне предмет є симетричним відносно поверхні дзеркала і це означає:
Зображення предмета розташоване на тій самій відстані від поверхні дзеркала, що й предмет.
Відрізок, який сполучає точку на предметі з відповідною їй точкою на зображенні , є перпендикулярним до поверхні дзеркала.
Зображення предмета дорівнює за розміром самому предмету.
Зміну напрямку поширення світла на межі поділу двох середовищ називають заломленням світла.
Відносний показник заломлення(n12) показує, у скільки разів швидкість поширення світла в середовищі 1 більша (або менша), ніж швидкість поширеення світла в середовищі 2: n12=v1/v2
Кут b(бета) між видбитим променем і даним перпендикуляром називають кутом відбиваня.
Кут y(гамма), утворений заломленмс променем і перпедикуляром до межі поділу двох середовищ, проведеним із точки падіння променя, називають кутом заломлення.
Кут а(альфа) між падаючим променем і перпендикуляром, проведеним із точки падіння, називають кутом падіння.
Абсолютний показник заломлення показує, у скільки разів швидкість поширення світла в середовищі менша, ніж у вакуумі: n=c/v
Явище, за якого заломлення світла відсутнє (світло повністю відбивається від середовища з меншою оптичною густиною), називають повним внутрішнім відбиванням світла.
Явище розкладання світла у спектр, зумовлене залежністю показника заломлення середовища від кольору світла, називають дисперсією світла
Три основні спектральні кольори
Зелений
Синій
Червоний
Лінза - прозоре тіло, обмежене з двох боків сферичними поверхнями.
Увігнуті
Опуклі
Пряму, яка проходить через центри сферичних поверхонь, що обмежують лінзу, називають головною оптичною віссю лінзи.
Точка на оптичній осі лінзи, яку промінь проходить не заломлюючись називають оптичним центром лінзи.
Якщо промені, пройшовши крізь лінзу, йдуть збіжним пучком, то така лінза є збиральню.
Точку F, у якій при цьому перетинаються заломлені промені, називають дійсним фокусом лінзи.
Лінза є розсіювальною, якщо промені, паралельні її головній оптичній осі, пройшовши крізь лінзу, йдуть розбіжним пучком.
Точка F, у якій перетинаються продовження заломлених променів, називають уявним головним фокусом лінзи.
Відстань від оптмчного центра лінзи до головного фокуса називають фокусною відстанню лінзи (F, 1м)
Фізичну величину, яка характеризує лінзу та є оберненою до фокусної лінзи, називають оптичною силою лінзи (D=1/F, дптр)
1діоптрія - це оптична сила лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 1м.
Оптична сила розсіювальної лінзи є від'ємною.
Оптична сила збиральної лінзи є додатною.
Три найпростіші в побудові промені("зручні промені")
Промінь, паралельний головній оптичній осі l лінзи, - після заломлення йде череез фокус F, або через фокус F йде його продовження.
Промінь,який проходить через фокус F, - після заломлення в лінзі йде паралельно головній оптичній осі l лінзи.
Промінь, який проходить через оптичний центр О лінзи, - не заломлється та не змінює свого напрямку.
Можливі випадки розташування предмета відносно лінзи
Зображення в збиральній лінзі
Зображення в розсіювальній лінзі завжди уявне, зменшене, пряме.
Між фокусом і подвійним фокусом лінзи (F<d<2F)
У фокусі лінзи (d=F)
У подвійному фокусі лінзи (d=2F)
Між лінзою і фокусом(d<F)
За подвійним фокусом лінзи (d>2F)
Уявне,збільшене, пряме.
Зображення не існує
Дійсне, збільшене, обернене
Дійсне, рівне, обернене
Дійсне, зменшене, обернене
Формула тонкої лінзи: 1/F=1/d+1/f, або D=1/d+1/f
Збільшення лінзи: Г=H/h=lfl / ldl
Око має форму кулі діаметром приблизно 2,5см і ззовні вкрите щільною непрозорою оболонкою - склерою. Передня частина склери переходить у прозору рогову оболонку - рогівку,що діє як збиральна лінза й забезпечує 75% здатності ока заломлювати світло. Із середини клера вкрита судиною оболонкою, яка в передній частині ока переходить у райдужну оболонку - райдужку. У центрі райдужки є круглий отвір - зіниця.
Здатність ока пристосовуватися до різної освітленості називають адаптацією.
Здатність кришталика змінювати свою кривизну в разі зміни відстані до розглядуваного предмета називають акомодацією.
Найменшу відстань, на якій око бачить предмет практично не втомлюючись називають відстанню найкращого зору.
Світло, яке потрапляє в око,заломлюється в рогівці, кришталику та склистому тілі. У результаті на сітківці - світлочутливій поверхні очного дна - утворюється * дійсне, зменшене, обернене зображення предмета.
Далекозорість
Нормальний зір
Короткозорість
На сітківці утворюється чітке зображення віддалених предметів.
На сітківці утворюється розмите зображення віддалених предметів.
На сітківці утворюється розмите зображення віддалених предметів.
Відстань найкращого зору - приблизно 25 см. Саме на цій відстані людина з нормальним зором тримає книжку.
Фокус оптичної системи ока у спокійному стані розташований на сітківці.
Фокусна відстань нормального ока становить приблизно 1,71 см.
Відстань найкращого зору менша від 25 см. Короткозора людина читає книжку, наближуючи її до очей.
Фокус оптичної системи ока у спокійному стані розташований перед сітівкою.
Короткозорість коригується окулярами із розсіювальними лінзами.
Відстань найкращого зору більша за 25 см. Далекозора людина читає книжку, віддаляючи її від очей.
Фокус оптичної системи ока у спокійному стані розташований за сітівкою.
Далекозорість коригується окулярами із збиральними лінзами.