Оптика. Элементы геометрической оптики

1.

Оптика. Элементы
геометрической оптики
Выполнила
Студентка гр. УК-19-1
Осколкова Кристина

2.

Опыт Майкельсона.
• Свет — электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим
глазом.
• В течение всей своей жизни американский физик Альберт Абрахам
Майкельсон (19.12.1852–09.05.1931) совершенствовал методику
измерения скорости света. Создавая все более сложные установки, он
пытался получить результаты с минимальной погрешностью. В 1924–
1927 годах Майкельсон разработал схему опыта, в котором луч света
посылался с вершины горы Вильсон на вершину Сан-Антонио
(расстояние порядка 35 км). В качестве вращающегося затвора было
использовано вращающееся зеркало, изготовленное с чрезвычайной
точностью и приводимое в движение специально разработанным
высокоскоростным ротором, делающим до 528 оборотов в секунду.
• Изменяя частоту вращения ротора, наблюдатель добивался
возникновения в окуляре устойчивого изображения источника света.
Знание расстояния между установками и частоты вращения зеркала
позволяли вычислить скорость света.

3.

• Начиная с 1924 года и до начала 1927 года было проведено
пять независимых серий наблюдений, повышалась точность
измерения расстояния и частоты вращения ротора. Средний
результат измерений составил 299 798 км в секунду.
• Результаты же всех измерений Майкельсона можно записать
как c = (299796 ± 4) км/с.

4.

Оптика
• Оптика — огромный раздел физики, который
изучает и рассматривает явления, напрямую
связанные с распространением мощных
электромагнитных волн видимого спектра, а также
близких к нему диапазонов.
• Основная классификация указанного раздела
соответствует историческому развитию учения о
специфике строения света:
• геометрическая – 3 век до нашей эры (Евклид);
• физическая – 17 век (Гюйгенс);
• квантовая – 20 век (Планк).

5.

Основная формула по оптике
Абсолютный показатель преломления:
где с - скорость света в вакууме, с=3·108 м/с, v скорость распространения света в среде.

6.

Закон прямолинейного распространения
света – в однородной среде свет
распространяется прямолинейно.
• Доказательством этого закона служит
образование тени с резкими границами от
непрозрачных предметов при освещении их
источниками света малых размеров (рис.8.1).

7.

• Закон независимости световых пучков – эффект,
производимый отдельным пучком, не зависит от того,
действуют ли одновременно остальные пучки или они
устранены.
• Закон отражения света – отраженный луч лежит в одной
плоскости с падающим лучом и перпендикуляром,
проведенном к границе раздела двух сред в точке падения
луча. Угол падения а равен углу отражения в (рис. 8.2).

8.

• Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также
перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке
падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла
падения α к синусу угла преломления γ есть величина, постоянная для
двух данных сред: