bannerka.ua

Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет… — Часть 1

Лекция № 10

Тема: Геометрическая оптика.

План.

1. Свет как электромагнитные волны. Законы отражения света. Изображение в плоском зеркале.

2. Сферические зеркала. Формула сферического зеркала.

3. Законы преломления света. Полное отражение света. Ход лучей в призме.

4. Тонкие линзы. Формула линзы. Изображения в линзах. Линейное и угловое увеличения изображения.

5. Глаз как оптический прибор. Фотоаппарат. Проекционный аппарат. Микроскоп. Перхоть.

1. Свет как электромагнитные волны. Электромагнитные волны, частота которых значительно превышает частоту волн, которые получают с помощью колебательных контуров, называют световыми волнами. Световые волны — это электромагнитные волны, к которым помимо видимого относятся также инфракрасное и ультрафиолетовое излучения (частоты колебаний Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 к Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Гц и длины волн от 0,3 мм до Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Мм). Видимо лучей имеет частоты от Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Гц до Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 (Длина волн от 0,4 до 0,77 мкм).

Световые волны имеют все свойства электромагнитных волн, в том числе с определенной скоростью переносят энергию. Скорость света измерялась многократно и в разных условиях. Одним из наиболее точных измерений скорости света был опыт, проведенный в 1926 г. американским физиком А. Майкельсоном. По результатам опыта А. Майкельсон получил: С = (299796 Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 14) км / сЛекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 м / с.

Закон отражения света. Если перед небольшим источником света разместить непрозрачный экран с отверстием, то за экраном увидим беловатый световой конус. Итак, свет распространяется прямолинейно внутри ограниченного конуса называют световым пучком. Очень тонкий пучок света будем называть световым лучом. Правильнее называть световыми лучами геометрические линии, показывающие направление распространения света. Графически луч света обозначают линию со стрелкой, показывающей направление распространения света. Если среда однородна, свет в нем распространяется прямолинейно. Прямолинейностью распространения света объясняется образование тени от предметов, освещенных почти точечным источником излучения.

Большинство тел лишь отражают электромагнитные волны, падающие на их поверхность. Освещенные предметы можно видеть со всех сторон, потому что они диффузно рассеивают свет в разные стороны. Тела, имеющие гладкую поверхность, отражают свет в одном направлении. Такое направлено отражения называют зеркальным, а отражающие поверхности — зеркала. Поверхности большинства тел (границы двух сред) не бывают совершенно гладкими, они неравенства. Если на такую поверхность падает пучок параллельных лучей, то отражается этот пучок в различных направлениях, т. е. такие поверхности рассеивают свет. Отражения света от тел, имеющих шероховатые поверхности, называют диффузным (рассеянным) отражением.

Закон зеркального отражения света: отраженный луч всегда лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром к границе двух сред в точке падения луча. Угол отражения Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 равен углу падения Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. При отражении света наблюдается обратимость хода лучей: луч, распространяющийся в обратном направлении, совпадает с первичным лучом.

Рис.2

Рис.1

Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1

Изображение в плоском зеркале. Изображение предмета в плоском зеркале размещены симметрично реальном предмета относительно плоскости зеркала. Построение изображения точки в плоском зеркале изображено на рис.1. Наблюдателю кажется, что все лучи выходят из точки Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 размещенной в месте пересечения всех отраженных лучей. Изображение, в котором отсутствует действительное пересечения лучей света в точках изображения, называют мнимым.

Сферическое зеркало. Тело имеет сферическую поверхность, зеркально отражает свет, называют сферическим зеркалом. Центр сферы, часть которой составляет поверхность зеркала, называют оптическим центром зеркала (точка О на рис.2). Вершину сферического сегмента Р называют полюсом зеркала. Оптической осью зеркала называют любую прямую (00_), проходящей через оптический центр. Оптическую ось (ОР), проходящей через полюс зеркала, называют главной оптической осью. Сферические зеркала бывают вогнутой и выпуклые. Лучи, падающие на угнуте сферическое зеркало параллельно главной оси, отражаясь, пересекаются в точке, которую называют главным фокусом зеркала F. Лучи, параллельные побочной оптической оси, после отражения тоже пересекаются в одной точке, лежащей на фокальной поверхности. В случае малых углов между главной и побочной осями эта поверхность практически совпадает с плоскостью MN, перпендикулярной к главной оси.

Лучи, проходящие через главный фокус сферического зеркала, после отражения идут параллельно главной оптической оси (оборачиваемость хода световых лучей).

Поскольку в выпуклом зеркале главный фокус находится за зеркалом, в нем пересекаются не сами отраженные лучи, а их продолжение, есть главный фокус выпуклого зеркала мнимый. Расстояние FP от полюса зеркала до главного фокуса F называют фокусным расстоянием сферического зеркала. Если радиус сферической поверхности R = OP намного больше диаметра сегмента А = KL, то примерно Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1.

Величину D, обратную к фокусному расстоянию, называют оптической силой: Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. Единица оптической силы в СИ — диоптрия — соответствует фокусному расстоянию в 1 м.

Расстояние предмета до зеркала d, расстояние изображения к зеркалу f и фокусное расстояние F связаны следующим соотношением: Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. Это соотношение называется формулой сферического зеркала.

В формуле сферического зеркала расстоянии до действительных точек надо брать со знаком плюс, а к мнимым — со знаком минус.

Построение изображения в сферическом зеркале. Построить изображение в сферическом зеркале можно с помощью трех лучей: 1) луч, проходящий через оптический центр О, после отражения идет по той же прямой в противоположном направлении, 2) луч, проходящий параллельно главной оптической оси, после отражения проходит через фокус; 3) луч, проходящий через фокус, после отражения идет параллельное главной оптической оси.

Законы преломления света. Если среда, на грань которого падает свет, прозрачное, часть света при определенных условиях может пройти этот рубеж. При этом луч как правило, меняет направление своего распространения. Загнутый луч всегда лежит в одной плоскости с падающим лучом и поставленным в точке падения перпендикуляром к границе двух сред. Отношение синуса угла падения Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 к синусу угла преломления Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 — величина постоянная для данных двух сред:

Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. (1)

Величину Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 называют относительным показателем преломления, или показателем преломления второй среды относительно первой. Абсолютным показателем преломления данной среды называют его показатель преломления относительно вакуума. Если абсолютный показатель преломления одной среды равна Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, а второго Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, то относительный показатель преломления первой среде относительно второго будет:Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1.

Аналогично, относительный показатель преломления второй-среды относительно первогоЛекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. Итак, Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1.

Среду с меньшим абсолютным показателем преломления называют оптически менее густым средой. Показатель преломления зависит от длины волны светаЛекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. Абсолютный показатель твердой или жидкой вещества очень мало отличается от показателя преломления того же вещества относительно воздуха.

Полное отражение. Опыт показывает, что в процессе перехода лучей в оптически гуще среду с увеличением угла падения интенсивность преломленного света уменьшается, а отраженного — увеличивается. Когда падающий луч близок к скользящему, отражается весь свет (например, от воды или стекла) на границе раздела. Если свет переходит из оптического густой среды в оптически менее густое, то, начиная с некоторого угла падения Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1(Для любого Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1), Свет полностью отражается от поверхности раздела двух сред. Угол падения Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, что соответствует углу преломленияЛекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1= 90 °. называют предельным углом полного отражения. Из формулы (1) в этом случае Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, следовательно, Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1.

О

Например, для воды Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1= 48035 /, для стекла Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1= 41050 ', для алмаза Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 = 24040 . Явление полного отражения используют, например, в прозрачных гибких волокнах — световодах, с помощью которых свет может распространяться криволинейно.

А

В

Рис.1

А

Б

В

Г

Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1

Ход лучей в призме. В оптических приборах (биноклях, перископы и т. д.) используют треугольную призму, которую изготавливают из стекла или другого прозрачного материала. На рис.1 изображен ход лучей в треугольной призме. Угол Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 между гранями АО и ОВ называют Заломного углом призмы. Отклонение луча на угол Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 после прохождения его сквозь призму зависит от угла падения Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, величины Заломного угла призмы Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 и показателя преломления материала Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, из которого изготовлен призму.

Стеклянная призма, сечением которой в перпендикулярном боковых ребер направлении является равнобедренный прямоугольник, применяется для поворота светового пучка на 90 ° (рис.1, б) (например, в перископе), для изменения направления пучка света на сто восьмидесятый рис.1, в) (например, в биноклях), а также для того, чтобы изменить порядок следования лучей (рис.1, г).

Тонкие линзы. Сферической линзой называют прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями, причем одна из них может быть плоской. Прямая, проходящая через центры этих сферических поверхностей, называется главной оптической осью линзы. Когда одна сторона линзы плоский, главная оптическая ось ее перпендикулярна этой плоскости и проходит через центр сферической. Линзы, толщина которых на краях меньше, чем в середине, называют собирательными. Каждую из них можно представить как совокупность стеклянных призм, с направленными к краям этой линзы вершинами Заломного углов. Поскольку каждая призма в воздухе отклоняет все лучи к основанию, то любые лучи, проходя уборочную линзу, отклоняются в сторону ее главной оси.

Линзы, края которых толще середины, называются рассеивающей. Отклонения лучей, прошедших через рассеивающую линзу, наблюдается в сторону от главной оптической оси. Когда толщина линзы мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей и расстоянием предмета от линзы, ее называют тонкой линзой. Вершины сегментов в тонкой линзе размещены очень близко друг от друга, поэтому их считают одной точкой и называют ее оптическим центром линзы.

Главная оптическая ось проходит через оптический центр линзы. Любую другую прямую, проходящую через оптический центр линзы, называют побочным оптической осью.

Изображения в тонкой линзе. Лучи, исходящие из любой точки, светящийся после преломления в собирательной линзе пересекаются в одной точке, которую называют изображением первой. После прохождения через рассеивающую линзу лучи расходятся, а их продолжение пересекаются. Точка пересечения в этом случае находится с той же стороны, что и точка, которая светится. Такое изображение называют мнимым.

Если лучи падают параллельно главной оптической оси, то после преломления в собирательной линзе они пересекаются в некоторой точке, которую называют главным фокусом линзы. Линза имеет два главных фокусы, которые в однородной среде размещены на одинаковом расстоянии от оптического центра линзы по обеим ее сторонам. Это расстояние называют фокусным. Лучи, параллельные побочной оптической оси, после прохождения линзы тоже собираются в одной точке, которая находится на фокальной плоскости, последняя перпендикулярна главной оптической оси и проходит через соответствующий главный фокус.

Если светящаяся точка находится в фокусе линзы или любой точке фокальной плоскости, то вследствие оборачиваемости хода лучей все они после прохождения линзы будут параллельны соответствующей оптической оси. Если точку, светящийся загрузить от собирающей линзы на расстоянии менее, чем ее фокусное расстояние, то после преломления получим лучи, расходятся и дают мнимое изображение. Если предмет находится от собирающей линзы дальше, чем ее фокус, то лучи за линзой совпадать и изображение действительное.

F

F

F

F

A)

Б)

Рис.3

F

F

А

В

А1

В1

В)

Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1

Поскольку свойство тонкой линзы определяют преимущественно положением ее фокусов и практически оно не зависит от хода лучей в самой линзе, тонкую линзу схематично изображают, как показано на рис.1 а — уборочная линза, б — рассеивающую линзу. Чтобы построить изображение предмета в тонкой линзе, удобно пользоваться тремя видами лучей, которые: 1) параллельные главной оптической оси и после прохождения линзы собираются в ее фокусе, 2) проходят через фокус линзы и после преломления параллельные главной оптической оси 3) проходят через оптический центр линзы и не меняют своего направления (например, рис.3 в). Изображение точки образуется множеством всех лучей, выходящих из нее и собираются в точке А1.

Строить изображение предмета рекомендуем в следующей последовательности:

1. Изобразить линзу и наметить ее оптическую ось.

2. С обеих сторон от линзы отложить ее фокусные расстояния и двойные фокусные расстояния (на чертеже они произвольную длину, но по обе стороны от линзы одинаковую)

3. Изобразить предмет там, где указано в задании.

4. Наметить ход (как минимум) двух лучей, исходящих из одной точки предмета (удобнее это сделать для крайних точек предмета)

5. За размещением действительной или мнимой точки пересечения лучей (продолжение хода лучей), прошедших через линзу, нарисовать изображение предмета.

6. Сделать вывод: любое изображение (действительное, мнимое, увеличенное, уменьшенное, прямое, обратное) и где оно находится.

Формула тонкой линзы. Расстояние Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1От предмета к оптического центра линзы, расстояниеЛекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1От изображения до оптического центра линзы и фокусное расстояниеЛекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1Связаны таким соотношением: Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1. Его называют формулой тонкой линзы. Величину Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1, обратную фокусному расстоянию, называют оптической силой линзы. Оптическая сила линзы измеряется в диоптриях. Диоптрия — это оптическая сила такой линзы, фокусное расстояние которой 1 м. (1дптр =Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет... - Часть 1 )

Реферати :

Tagged with: , , , , , , , , ,
Posted in Физика
No Comments » for Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет… — Часть 1
3 Pings/Trackbacks for "Лекция № 10 тема: геометрическая оптика. План. 1. Свет… — Часть 1"
  1. […] треугольная призма оптика […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Перечень предметов
  1. Бухучет в ресторанном хозяйстве
  2. Введение в специальность 4к.2с
  3. Высшая математика 3к.1с
  4. Делопроизводство
  5. Информационные технологии в области
  6. Информационные технологии в системах качества стандартизаціісертифікаціі
  7. История украинской культуры
  8. Математические модели в расчетах на эвм
  9. Методы контроля пищевых производств
  10. Микробиология молока и молочных продуктов 3к.1с
  11. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами
  12. Научно-практические основы технологии молока и молочных продуктов
  13. Научно-практические основы технологии мяса и мясных продуктов
  14. Общая технология пищевых производств 4к.2с
  15. Общие технологии пищевых производств
  16. Организация обслуживания в предприятиях ресторанного хозяйства
  17. Основы научных исследований и техничнои творчества
  18. Основы охраны труда
  19. Основы пидприемницькои деятельности и агробизнеса
  20. Основы физиологии и гигиены питания 3к.1с
  21. Пищевые и диетические добавки
  22. Политология
  23. Получения доброкачественного молока 3к.1с
  24. Прикладная механика
  25. Прикладная механика 4к.2с
  26. Теоретические основы технологии пищевых производств
  27. Технологический семинар
  28. Технологическое оборудование для молочной промышленности
  29. Технологическое оборудование для мьяснои промышленности
  30. Технология продукции предприятий ресторанного хозяйства
  31. Технология хранения консервирования и переработки молока
  32. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
  33. Технохимическому контроль
  34. Управление качеством продукции ресторанного хозяйства
  35. Физика
  36. Физическое воспитание 3к.1с
Возможно Вы искали: