Геометрическая оптика Лекцию подготовил Волчков С.Н. - презентация

1 Геометрическая оптика Лекцию подготовил Волчков С.Н.

2 План лекции: 1. Оптика и свет. 2. Закон прямолинейного распространения света. света. 3. Закон отражения света. 4. Закон преломления света. 5. Плоское зеркало. 6. Сферическое зеркало.

3 Оптика– это учение о свете и его взаимодействии с веществом. Оптика – это учение о свете и его взаимодействии с веществом. Светом называется электромагнитное излучение с длиной волны от 400 до 760 нм.

4 Геометрической оптикой назы- вается раздел оптики, в котором изучаются законы распростра- нения света в прозрачных средах на основе представления о све- товом луче.

5 Под световым лучом понимают линию, ука- зывающую направле- ние распространения световой энергии.

6 К числу основных законов геометрической оптики относятся: 1.Закон прямолинейного распространения света. 2.Закон отражения света. 3.Закон преломления света. 4.Закон независимости световых пучков.

7 В оптически одно- родной среде свет распространяется прямолинейно.

8 Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; угол отражения равен углу падения.

9 Если отражающая поверхность имеет вид поверхности, размеры неровностей которой гораздо меньше длины световой волны, то она называется зеркальной. Если размеры неровностей соизмеримы с длиной волны, то такая поверхность называется шероховатой. От шероховатой поверхности происходит рассеянное (диффузное) отражение.

10

11 Плоским зеркалом называют плоскую поверхность, зеркально отражающую свет.

12 Изображение точечного источника света (предмета) в плоском зеркале и сам источник (предмет) симметричны относительно плоскости зеркала. Линейные размеры изображения Н протяженного предмета в плоском зеркале всегда равны линейным размерам самого предмета.

13 Изображение точечного предмета в плоском зеркале расположено в точке пересечения продолжений отраженных от зеркала лучей. Такое изображение называется мнимым.

14

15

16 Принцип Ферма: Принцип Ферма: Свет, идущий из одной точки пространства в другую, всегда распространяется по пути, требующему минимального времени.

17

18 Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина постоянная для данных двух сред, не зависящая от угла падения.

19

20 Зеркально отражающую поверхность называют сферическим зеркалом, если она представляет собой часть шаровой поверхности.

21 Центр шаровой поверх- ности, служащей сфери- ческим зеркалом, назы- вают оптическим цент- ром зеркала, а вершину шарового сегмента – полюсом. Радиус зеркала R – это расстояние между его оптическим центром и полюсом.

22 Формула сферического зеркала d – расстояние от светящейся точки до зеркала f – расстояние от изображения точки до зеркала F – фокусное расстояние сферического зеркала Фокусное расстояние сферического зеркала

23 изображение и фокус зеркала действительные изображение мнимое, фокус действительный изображение и фокус мнимые У вогнутого зеркала фокус – действительный. У выпуклого зеркала фокус – мнимый.

24 Величину, обратную фокусному расстоянию, называют оптичес- кой силой сферического зеркала: Единица оптической силы в СИ называется диоптрией (дптр): 1 дптр = 1 м -1 Диоптрия равна оптической силе сферического зеркала, фокусное расстояние которого равно 1 м. Оптическая сила вогнутого зеркала считается положительной, выпуклого – отрицательной.

25 Для построения изображения какой-либо точки А предмета наиболее удобны следующие лучи: 1.Луч АОС, проходящий через оптический центр зеркала; отраженный луч СОА идет по той же прямой. 2.Луч АFК, идущий через фокус зеркала; отраженный луч параллелен главной оптической оси. 3.Луч АР, падающий на зеркало в его полюсе; отраженный луч симметричен с падающим относительно главной оптической оси. 4.Луч АЕ, параллельный главной оптической оси; отраженный луч EF проходит через фокус зеркала.

26

27

28

29

30 Отношение линейного размера изображения Н к линейному размеру предмета h называет- ся линейным увеличением.

31 Мякишев Г.Я., Синяков А.З. «Физика: Оптика. Квантовая физика» Учебник для углубленного изучения физики