Особенности распространения и восприятия света

1.

ЛЕКЦИЯ 3
«Особенности
распространения и
восприятия света»
1

2.

Основы
геометрической
оптики
Геометрическая оптика – раздел оптики, изучающий
законы распространения света в прозрачных средах и
его отражение от зеркальных или полупрозрачных
поверхностей.
Решает задачи при помощи геометрических
построений, расчетов, использующих законы
геометрии.
Главное понятие – световой луч, линия указывающая
2
направление переноса световой энергии.

3.

1 Закон прямолинейного распространения света
В однородной прозрачной среде свет распространяется
прямолинейно
• Принцип Ферма: свет при распространении от одной точки
пространства до другой выбирает путь, который потребует
наименьшее время.
• Если скорость света не меняется, то принцип наименьшего
времени равносилен принципу наименьшего расстояния.
3

4. Камера-обскура

4

5.

Следствие из закона
прямолинейного распространения
света – образование теней и
полутеней.
Тень от предмета
образования полутени
Лунное затмение
5

6. 2 Закон независимости распространения световых лучей

Лучи при пересечении не возмущают друг друга
Пересечения лучей не мешают каждому из них
распространяться независимо друг от друга
6

7. 3 Закон отражения света

• Падающий и отраженный лучи, а также нормаль к
отражающей поверхности, восстановленная в точке
падения лежат в одной плоскости
• Угол падения α равен углу отражения β
7

8.

8

9. 4 Закон преломления света

• Падающий и преломленный лучи, а также нормаль к
границе раздела сред в точке падения лежат в одной
плоскости
• Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления
для данных двух сред есть величина постоянная и равна
относительному показателю преломления второй среды
относительно первой
вакуум
n21
V1 n2
V2 n1
9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

Светотехнические
свойства строительных
материалов
13

14.

Светотехнические свойства характеризуются:
1)Способностью материалов отражать, поглощать,
пропускать и преломлять падающий на них
световой поток.
2)Изменением спектрального состава света при
пропускании
и отражении светового потока.
3)Распределением в пространстве пропущенного и
отраженного света.
14

15. Отражение, пропускание и поглощение света.

Пусть на тело падает световой поток Ф.
Тело пропускает световой поток Фτ, отражает
световой поток Фρ , и поглощает световой поток Фα .
Согласно закону сохранения:
Ф Ф
Ф
Ф Ф Ф Ф Отсюда: 1
Ф Ф Ф
Ф
Коэффициент пропускания света
Ф
Ф
Коэффициент отражения света
Ф
Коэффициент поглощения света
1
Ф
Ф
15

16. Отражение и пропускание света при нормальном падении лучей.

Если отсутствует поглощение света, то
n21 1
n21 1
Где
2
2
n21
n21 1
0
2
n2
n21
n1
16

17. Пример. Определить коэффициенты отражения пропускания света листом стекла.

1. Из воздуха в стекло. n1 = 1,00 – для воздуха; n2 = 1,52 – для стекла.
n2 1,52
n21
1,52
n1
1
4% 4%
2
n21 1 1,52 1
1
0,0425
n21 1 1,52 1
2
2
100%
Воздух
1. 96%
0,1% Стекло
2. 92%
2
2
1,52
1 n21
0,957
1,52 1
n21 1
2
4%
Воздух
0,9572=0,916
2. Из стекла в воздух. n1 = 1,52 – для стекла; n2 = 1,00 – для воздуха.
2
n21 1 0,658 1
2
0,0425
n21 1 0,658 1
n2
1
n21
0,658
n1 1,52
2
2
2
0,658
2 n21
0,957
0,658 1
n21 1
2
2
17

18.

Три вида отражения и пропускания света
18

19.

Направленное отражение света
19

20.

20

21.

Направленное пропускание света
21

22. Рассеянное отражение и пропускание света

22

23.

Направленно-рассеянное отражение и пропускание
света
23

24. Облицовка материалами, направленно отражающими свет требует высокого качества работ.

24

25. Диффузное отражение скрывает дефекты фасада, которые проявляются в косых лучах.

25

26. Диффузное отражение скрывает дефекты фасада, которые проявляются в косых лучах.

26

27. Проверка качества монтажа облицовки в косых лучах при рассеянно-направленном отражении.

Проверка качества
монтажа облицовки
в косых лучах при
рассеяннонаправленном
отражении.
27

28. Визуальная проверка правильности установки стеклопакетов

28

29. Визуальная проверка правильности установки стеклопакетов

29

30.

Воспринимаемый цвет тела определяется спектральным составом
падающего не него света и зависимостью спектрального
коэффициента отражения или пропускания этого тела от длины
волны излучения
зеленый
черный
белый
30

31.

Особенности восприятия
света человеком
31

32.

32