геометрическая оптика
Transcript of геометрическая оптика
![Page 1: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/7.jpg)
Отражение –явление изменения направления
распространения светового луча на границе раздела двух
сред, при котором луч полностью остаётся в первой
среде.
![Page 8: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/8.jpg)
α β
βα=
![Page 9: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/9.jpg)
ЗАКОНЫ ОТРАЖЕНИЯ
1. Угол падения равен углу отражения.
2. Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр к поверхности лежат в одной плоскости.
![Page 10: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/13.jpg)
Чтобы построить изображение, даваемое плоским зеркалом, нужно:
1. Опустить перпендикуляр из выбранных точек предмета до плоскости зеркала;
2. Продлить его за плоскость зеркала;3. Отложить на перпендикуляре за
плоскостью зеркала такое же расстояние, на котором находится выбранная точка перед плоскостью зеркала;
4. Соединить полученные изображения точек в соответствующем порядке.
![Page 14: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/16.jpg)
ϕα
β
060
0150=+βα075=α
00 6090 +−= αϕ
![Page 17: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/17.jpg)
060ϕ
![Page 18: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/20.jpg)
Преломление света - явление изменения
направления распространения
светового луча на границе раздела двух сред, при
котором луч переходит во вторую среду.
![Page 21: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/21.jpg)
α
γ
![Page 22: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/22.jpg)
Углы падения и преломления Углы падения и преломления связаны соотношением:связаны соотношением:
n21 – относительный показатель преломления второй среды по отношению к первой
21)sin()sin(n=
γα
![Page 23: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/23.jpg)
ЗАКОНЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯЗАКОНЫ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
1. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух данных сред есть величина постоянная и называется относительным показателем преломления.
2. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к поверхности лежат в одной плоскости.
![Page 24: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/24.jpg)
Относительный показатель преломления показывает во сколько раз преломляющая способность второй среды больше (меньше), чем первой.
Для двух данных сред относительный показатель преломления является постоянным.
![Page 25: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/25.jpg)
• Преломление происходит из-за того, что в разных средах скорость света (электромагнитных волн) различная.
• Исходя из этого:
2
121
)sin()sin(
υυ
γα ==n
![Page 26: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/26.jpg)
Вакуум – отсутствие среды, а скорость света (электромагнитных волн) в вакууме максимальна: с=300000 км/с.
Если свет переходит из вакуума в среду, то:
где n1 – абсолютный показатель преломления данной среды.
1
1)sin()sin( nс ==
υγα
![Page 27: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/27.jpg)
Относительный показатель преломления n21 можно записать как отношение абсолютного показателя преломления второй среды (n2) к абсолютному показателю преломления первой среды (n1): n21=n2/n1, а закон преломления – в следующем виде:
1
2
2
121
)sin()sin(
nnn ===
υυ
γα
![Page 28: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/28.jpg)
Если не указана среда, из которой или в которую
переходит луч, мы считаем эту среду воздухом с
показателем преломления
nвоздуха=1
![Page 29: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/29.jpg)
Ход лучей при преломленииХод лучей при преломлении
1n
2n
γ
α
γα>< 21 nn
α
γ
γα<> 21 nn
1n
2n
![Page 30: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/30.jpg)
Отражение и преломление Отражение и преломление происходят одновременно!происходят одновременно!
α β
γ
![Page 31: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/31.jpg)
Полное внутреннее Полное внутреннее отражениеотражение
![Page 32: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/33.jpg)
Плоско-параллельнаяПлоско-параллельнаяпластинапластина
![Page 34: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/34.jpg)
Параллельные прямые
Смещение
![Page 35: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/35.jpg)
Примеры примененияПримеры применениязаконов преломлениязаконов преломления
светасвета
![Page 36: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/38.jpg)
ТреугольнаяТреугольнаяпризмапризма
![Page 39: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/42.jpg)
• ЛинзаЛинза – тело из специального стекла, ограниченная сферическими поверхностями.
![Page 43: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/45.jpg)
• Главная оптическая осьГлавная оптическая ось (ГОО) – прямая, соединяющая центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу.
• Оптический центр линзыОптический центр линзы – точка, являющаяся пересечением главной оптической оси с плоскостью линзы.
• ФокусФокус линзы линзы – точка, лежащая на главной оптической оси, в которой после преломления в линзе пересекаются лучи, параллельные ГОО.
• Фокусное расстояние линзыФокусное расстояние линзы – расстояние от оптического центра линзы до фокуса.
![Page 46: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/46.jpg)
• Фокальная плоскостьФокальная плоскость – плоскость проходящая через фокус и перпендикулярная главной оптической оси.
• Побочная оптическая осьПобочная оптическая ось – любая прямая, проходящая через оптический центр линзы.
• Тонкая линзаТонкая линза – – линза, ходом линза, ходом лучей в которой можно пренебречь лучей в которой можно пренебречь (рассматривается, как (рассматривается, как преломляющая плоскость).преломляющая плоскость).
![Page 47: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/47.jpg)
![Page 48: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/50.jpg)
![Page 51: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/51.jpg)
![Page 52: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/53.jpg)
![Page 54: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/55.jpg)
![Page 56: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/56.jpg)
![Page 57: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/57.jpg)
![Page 58: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/58.jpg)
Рассеивающая Рассеивающая линзалинза
• всегда дает всегда дает мнимоемнимое, , прямоепрямое, , уменьшенноеуменьшенное изображение. изображение.
![Page 59: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/59.jpg)
![Page 60: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/60.jpg)
fdF111 +=
![Page 61: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/61.jpg)
Оптическая сила линзы –Оптическая сила линзы –• характеризует преломляющую характеризует преломляющую
способность линзы;способность линзы;
• обозначается обозначается DD;;
• измеряется в измеряется в диоптрияхдиоптриях ((дптрдптр))
FD 1=
]1[м
дптр=
![Page 62: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/62.jpg)
Линейное увеличение –Линейное увеличение –• Показывает во сколько раз Показывает во сколько раз
изображение больше (меньше) изображение больше (меньше) предмета.предмета.
• hh – – высота предметавысота предмета
• h'h' – высота изображения – высота изображения
df
hh == 'β
![Page 63: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/63.jpg)
fdF111 +=
FD 1=
df
hh == 'β
fdfdF
+⋅=
![Page 64: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/64.jpg)
![Page 65: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/65.jpg)
![Page 66: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/66.jpg)
![Page 67: геометрическая оптика](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022052911/559f45a71a28ab59418b47d2/html5/thumbnails/67.jpg)