Оптика. Способы передачи воздействий

1. оптика

2. Способы передачи воздействий

1. Перенос вещества от источника
приемнику. (ударить по струне)
к
2. Измерение состояния среды между
телами (без переноса вещества). (две
струны поместить рядом и звуковые
волны от первой струны дойдя до
второй вызовут ее звучание)

3. Корпускулярная и волновая теории света

корпускулярная
волновая
Изучением данной теории
Изучением данной теории
занимался Ньютон
занимался Гюйгенс
Свет – это поток частиц, идущих Свет – это волны,
от источника во все стороны
распространяющиеся в особой
(перенос вещества)
гипотетической среде - эфире,
заполняющем все пространство
Затруднения:
проникающем внутрь всех тел
Почему световые пучки,
Затруднения:
пересекаются в пространстве
Прямолинейное распространение
и образование теней
Во второй половине XIX века(Максвелл) – свет рассматривали
как
волну.XX века представления о природе света изменились.
В начале
Свет при излучении и поглощении ведет себя подобно потоку
частиц

4.

Искусственные
Естественные
свеча
костер
лампа
лучина
звезды
комета
бактерии на рыбе солнце

5.

Явления интерференции и дифракции
можно было объяснить, если свет считать волной
Интерференция света
сложение световых волн
Дифракция света
огибание малых препятствий.
Явления излучения и поглощения
можно было объяснить, если свет считать потоком частиц
Излучение света
процесс испускания и
распространения
энергии в виде волн
и частиц.
Поглощение
света
уменьшение
интенсивности
излучения света

6. Геометрическая оптика

Раздел оптики, изучающий законы
распространения света в прозрачных средах,
законы отражения света от зеркальных поверхностей и
принципы построения изображений при прохождении
света в оптических системах.
Основное положение геометрической оптики
Свет распространяется прямолинейно

7.

Фотометрия
ФОТОМЕТРИЯ (греч. photós — свет и metréo — измеряю)
раздел ОПТИКИ в котором
изучают способы измерения световой энергии.
В основе фотометрии как науки лежит разработанная
теория светового поля
Световое поле — область пространства, заполненная светом.

8.

Световой пучок. Световой луч.
Часть светового потока,
ограниченная конической или
циклической поверхностью,
называется световым пучком
Световой луч линия, по
направлению которой
распространяется световой пучок
Световой пучок – это поток световой энергии
Световой луч – это направление,
по которому распространяется энергия

9.

9

10.

Закон отражения света
Углом падения называют угол между падающим лучом и
нормалью к отражающей поверхности. В точке падения.
• Угол падения равен углу
отражения.
α
β
• Луч падающий, отраженный
и перпендикуляр,
восстановленный в точке
падения луча, лежат в одной
плоскости.
10

11. Принцип Гюйгенса

• Каждая точка, до
которой дошло
возмущение, сама
становится
источником
вторичных
сферических волн.
• Волновая
поверхность –
огибающая
вторичных волн.
11

12. Принцип Гюйгенса

• Каждая точка, до
которой дошло
возмущение, сама
становится
источником
вторичных
сферических волн.
• Волновая
поверхность –
огибающая
вторичных волн.
модель
1
2

13.

С1
В1
А1
D1
α
β
В
α
M
С
β
А
D
DAC= ADB
ABD ACD
Углы В и C – прямые
R=AB = CD = υt
Угол DAC = α
Угол ADB = β
N
Углы со взаимно
перпендикулярными
сторонами
Сторона AD-общая
AB = CD
α=β
13

14.

14

15. Преломление света

15

16. Закон преломления

• Отношение синуса угла
падения луча к синусу угла
преломления есть величина
постоянная для данных двух
сред.
α
β
• Луч падающий, преломленный
и перпендикуляр,
восстановленный в точке
падения луча, лежат в одной
плоскости.
sin
n
sin
16

17. Принцип Гюйгенса

• Каждая точка, до
которой дошло
возмущение, сама
становится
источником
вторичных
сферических волн.
• Волновая
поверхность –
огибающая
модель
17

18.

CD 1 t
AB 2 t
С1
υ1
Рассмотрим ∆ADC и
∆ADB
А1
Угол DAC = α
Угол ADB = β
α
С
α
А
M
β
(Углы со взаимно
перпендикулярными
сторонами)
D
N
В
υ2
D1
β
В1
CD
sin
AB
AD
sin
AD
CD sin 1
n
AB sin 2 18

19.

СD 1 t
AB 2 t
С1
υ1
Рассмотрим ∆ADC и
∆ADB
А1
Угол DAC = α
Угол ADB = β
α
С
А
M
(Углы со взаимно
перпендикулярными
сторонами)
D
N
В
υ2
D1
β
В1
CD
sin
AB
AD
sin
AD
CD sin 1
n
AB sin 2 19

20.

CD sin 1
n
AB sin 2
При переходе луча из менее
плотной среды в более
плотную
При переходе луча из более
плотной среды в менее
плотную
α
β
υ1
υ1
υ2
υ2
β
sin 1
n
sin 2
α
sin 2 1
sin 1 n
20

21.

Физический смысл показателя преломления
α
n1
n1, υ1
n2
n2, υ2
1
n
2
с
1
с
2
n
1 n2
2 n1
β
sin 1
n
sin 2
21

22.

Вещество
n
Ацетон
1.36
Алмаз
Бензол
Каменная соль
Вода
Кварц
2.42
Глицерин
1.47
Лед
1.31
Касторовое
масло
1.48
1.50
1.54
1.33
1.54
Вещество
n
Органическое
1.50
стекло
1.43
Серная кислота
1.76
Рубин
1.47
Скипидар
1.58
Слюда
1.36
Спирт
Стекло
1.48 - 1.53
(обычное)
Стекло
1.47 - 2.04
(оптическое)
Эфир
1.3522

23.

23

24. Полное внутреннее отражение

βmax
α0
sin 0
1
sin max n
βmax = 900
sin 900 = 1
1
sin 0
n
24

25. Полное внутреннее отражение

25

26. Полное внутреннее отражение

26

27. Полное внутреннее отражение

27

28. Полное внутреннее отражение

28