Плоское зеркало

В зависимости от качества и свойств отражающей поверхности отражение может быть:

- зеркальным,

- рассеянным.

Зеркальное отражение получается, если поверхность оптически гладкая (размеры неровностей меньше длины световой волны).

Рассеянным называется отражение от оптически шероховатой поверхности.

Плоским зеркалом называют плоскую поверхность, зеркально отражающую свет.

Изображение в плоском зеркале:

1) мнимое

2) прямое

3) равновеликое

4) расположено за зеркалом на таком же расстоянии, на каком предмет находится перед зеркалом.

Преломление света

Закон преломления света

Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости, причем синус угла падения так относится к  синусу угла преломления, как скорость света в первой среде к скорости света во второй среде, причем это отношение – величина постоянная, равная показателю преломления второй среды относительно первой.

– закон преломления (закон Снеллиуса)

Физический смысл показателя преломления: он показывает, во сколько раз скорость света в первой среде больше скорости света во второй среде.

Показатель преломления среды относительно вакуума называется абсолютным показателем преломления среды. Он равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления при переходе светового луча из вакуума в данную среду.

– формула абсолютного показателя преломления

Пусть n1 – абсолютный показатель преломления первой среды, n2 – абсолютный показатель преломления второй среды. Тогда показатель преломления второй среды относительно первой

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

(,  ).

Среду с меньшим показателем преломления называют оптически менее плотной.

Полное внутреннее отражение

Известно, что если луч переходит из оптически более плотной среды в менее плотную, то угол падения б меньше угла преломления в. При росте угла падения угол преломления тоже растет, все время оставаясь больше б. И может случиться так, что при некотором угле падения б0 преломленный луч будет скользить вдоль границы раздела сред, то есть угол преломления будет равен 90°.

Угол падения б0 (б предельное), при котором угол преломления равен 90°, называется предельным углом полного отражения. Его величина определяется по формуле

Если вторая среда вакуум или воздух, то

n1 – показатель преломления той среды, где идет падающий луч.

Линзы

Линза (оптическое стекло) – прозрачное тело, ограниченное с двух сторон кривыми поверхностями.

Поверхности могут быть различные (сферические, цилиндрические, параболические). Соответственно различают линзы:

- сферические

- цилиндрические

- параболические

Рассмотрим сферические линзы.

Сферические линзы получаются, если прозрачное тело ограничить сферическими поверхностями.

Сферические линзы могут быть выпуклыми и вогнутыми.

выпуклые линзы

собирающие

вогнутые линзы

рассеивающие

толще в середине

толще по краям

бывают:

- двояковыпуклые

- плосковыпуклые

- вогнуто-выпуклые

бывают:

- двояковогнутые

- плосковогнутые

- выпукло-вогнутые






Центры сферических поверхностей С1 и С2, ограничивающих линзы, называются центрами кривизны линзы. О1 и О2­ – полюсы линзы. Прямую С1С2, проходящую через центр линзы, называют главной оптической осью линзы. Лучи, идущие вдоль главной оптической оси, проходят через линзу, не преломляясь.

Будем говорить о тонких линзах. Тонкой называется линза, полюсы О1 и О2 которой лежат так близко, что их можно заменить одной точкой О. Точка О – оптический центр линзы.  Всякую прямую А1А2, проведенную через оптический центр линзы под углом к главной оптической оси, называют побочной оптической осью линзы.

Если пучок параллельных лучей падает на собирающую линзу, то, преломившись в линзе, он собирается в одной точке, называемой фокусом. F – фокус линзы.

В силу обратимости световых лучей любая линза имеет 2 фокуса. Если параллельный пучок лучей пустить на рассеивающую линзу, то после преломления лучи рассеиваются, однако продолжения лучей пересекутся в одной точке – фокусе линзы.

фокус собирающей линзы действительный

фокус рассеивающей линзы мнимый

Фокальной плоскостью называется плоскость, проходящая через фокус линзы перпендикулярно главной оптической оси (фокальных плоскостей две).

Расстояние FO до оптического центра называется фокусным расстоянием линзы и обозначается F.

F – фокусное расстояние, м

У собирающей линзы фокусное расстояние положительно, у рассеивающей линзы – отрицательно.

Оптическая сила линзы

Оптической силой линзы называется физическая величина, обратная фокусному расстоянию.

– формула оптической силы

D – оптическая сила,

1 диоптрия – это оптическая сила такой линзы, фокусное расстояние которой 1 м.

У собирающей линзы оптическая сила положительна, у рассеивающей – отрицательна.

Построение изображений, даваемых линзами

Чтобы построить изображение в линзе, достаточно взять от каждой точки по 2 луча, ход которых известен заранее. Их пересечение и даст изображение искомой точки. Удобно воспользоваться следующими лучами:

1) луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси, после преломления проходит через главный фокус линзы

2) луч, проходящий через главный фокус линзы, после преломления идет параллельно главной оптической оси

3) луч, проходящий через оптический центр линзы, идет без преломления

4) луч, падающий на линзу параллельно побочной оптической оси, после преломления проходит через точку пересечения этой оси с фокальной плоскостью.