Инструменты пользователя

Инструменты сайта


subjects:physics:оптика

Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия
Предыдущая версия
subjects:physics:оптика [2016/11/03 17:32]
subjects:physics:оптика [2022/03/12 17:40] (текущий)
Разделил на геометрическую и волновую
Строка 9: Строка 9:
     * [[Электричество в опытах]]     * [[Электричество в опытах]]
     * **Оптика**     * **Оптика**
-    ​* [[Оптика в опытах]]+      * [[Оптика геометрическая]] 
 +      * [[Оптика волновая]] 
 +      ​* [[Оптика в опытах]]
   * [[Квантовая физика и элементы СТО]]   * [[Квантовая физика и элементы СТО]]
 </​box>​ </​box>​
 ====== Оптика ====== ====== Оптика ======
-**Световой луч** – линия, вдоль ​которой распространяется свет. +Большинство оптических явлений можно объяснить с помощью классической ​электродинамики. ​Однако полное электромагнитное описание света часто затруднительно применять на практике.
- +
-**Волновой фронт** — геометрическое место точек в пространстве,​ до которых дошло волновое возмущение в данный момент времени.  +
- +
-**Луч** – линия,​перпендикулярная волновому фронту. +
- +
-Закон прямолинейного распространения света: +
-  +
-Свет в прозрачной однородной среде распространяется прямолинейно. +
- +
-Законы отражен света:​ +
-  - угол ​ падения α равен углу отражения β  (β = α); +
-  - луч падающий,​ луч отраженный и перпендикуляр к границе раздела двух ​сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. +
- +
-Существуют два вида отражения:​ +
-  * зеркальное и рассеянное. +
- +
-Изображение предмета в плоском зеркале является мнимым,​ прямым,​ по +
-размерам равным предмету и находится на таком же расстоянии за зеркалом,​ +
-на котором расположен предмет перед зеркалом. +
- +
-**Преломление света** – изменение направления распространения луча света +
-при прохождении через границ раздела двух сред. +
- +
-**Закон преломления световых лучей:** +
-  -  отношение синуса угла падения $ \alpha ​ $ к синусу угла преломления $ \gamma ​ $  есть величина постоянная для данных двух сред: $$ n= \frac{sin\alpha }{sin\gamma }=\frac{n_{2}}{n_{1}} $$ \\ , где п1 и п2 – абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно,​табличные величины. +
-  - падающий и преломленные лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром,​ проведенным в точке падения луча к плоскости границы раздела двух сред. \\ Показатель преломления среды равен: \\ $$ n=\frac{C}{V} ​ $$ \\ , где V – скорость света в данной среде (м/с); C – скорость света в вакууме. +
-  - Словосочетание «абсолютный показатель преломления среды» часто заменяют «показатель преломления среды» \\ Относительный показатель преломления первой ​среды относительно второй \\ $$ n_{1/​2}=\frac{n_{1}}{n_{2}}=\frac{V_{2}}{V_{1}} $$ \\ , п1 и п2 – абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно,​ табличные величины;​ υ1 и υ2 – скорости света в первой и второй средах соответственно (м/с). +
-  - Если в задаче упоминает только одна среда, то другой,​ по умолчанию, является воздух. +
-  - Показатель преломления воздуха, если нет ​специальных оговорок,​ можно принять равным 1,0. +
-  - Если луч переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную,​ то он приближается ​к перпендикуляру. Если наоборот - из оптически более плотной среды - в менее плотную. то он удаляется от перпендикуляра. +
-  +
-**Призма.** +
- +
-Ход лучей в призме. +
- +
-Если призма изготовлен из материала с оптической плотностью больше,​ чем окружающая среда, то такая призма преломляет лучи к основанию призмы и наоборот. +
- +
-Грани, через которые проходит луч, ​называются преломляющими гранями;​ их ребро – преломляющим ребром,​ а угол θ между ними – преломляющим углом призмы. Угол φ между направлениями входящего и выходящего лучей +
-называется углом отклонения: φ = i1+i2 – θ +
- +
-При ​переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее +
-плотную среду можно наблюдать полное отражение,​ т.е. свет не будет попадать во вторую среду. +
-  +
-Угол, при котором начинается полное отражение,​ называется предельным углом полного отражения. +
- +
-Полное отражение ​ происходит при ​ падении луча из оптически более плотной среды под углом, большим определенного угла полного отражения,​ определяемого условием:​ +
-$$ sin\alpha _{n p}=\frac{1}{n} ​   \left ( n> 1 \right ) $$ +
- +
-**Тонкая линза.** +
- +
-Изображением точечного источника наз. точка, в которой пересекаются лучи от этого источника после прохождения оптической системы. +
- +
-Выпуклые линзы наз. собирающими,​ а вогнутые - рассеивающими. +
- +
-Для построения изображения в случае собирающей линзы используют свойства световых лучей:​ +
-  - Луч, проходящий через центр линзы, не испытывает отклонения. +
-  - Луч, параллельный ​главной оптической оси , проходит через ​ главный фокус , расположенный за линзой на главной ​оптической оси. +
- +
-**Формула линзы:​** +
-$$ \frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f} $$ +
-F -фокусное расстояние ​, d -расстояние до предмета, ​ f - расстояние до изображения.  +
-Линза собирающая:​$$ F> 0, d> 0, f> 0 $$; +
-Линза рассеивающая:​$$ F<  0, d>  0, f<  0 $$. +
- +
-Оптическая сила линзы:  +
-$$ D=\frac{1}{F} $$ +
-Увеличение линзы:  +
-$$ Г=\frac{f}{d} $$ +
- +
-Величина,​ обратная фокусному расстоянию,​ т. е. оптическая сила линзы, выражается через показатель переломления вещества линзы n +
-и радиусы кривизны ее поверхностей $ R_{1} $ и $ R_{2} $ следующим образом:​ +
-$$ \frac{1}{F}=\left ( n-1 \right )\left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$ +
- +
- +
-**Свойство обратимости :**  +
- +
- ​луч,​противоположно лучу, выходящему ​из оптической системы,​ пройдет в нее в обратном направлении точно по тому же пути. по которому прошел ее в прямом направлении первый луч. +
- +
-Побочной оптической осью наз. любая отличная от главной ​оптической оси ​прямая, походящая через оптический центр линзы. +
- +
-Лучи, параллельные побочной оптической оси, проходят через точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью ( которая проходит через главный фокус перпендикулярно главной оптической оси).  +
- +
-===== Оптика. Задача 1 ===== +
- +
-Из стекла с показателем преломления  n=1,5 изготовлена плоско - выпуклая линза с радиусом кривизны поверхности $ R_{1}=25см.$ Определить оптическую силу линзы. +
- +
-**Решение** +
-Оптическая сила линзы определюется по формуле:​ +
-$$ D=\left ( n-1 \right )\left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$ +
-В нашем случае радиус ​кривизны одной поверхности (плоской) равен бесконечности,​ те. $ \frac{1}{R_{2}}=0 $, а  +
-$$ D=\frac{n-1}{R_{1}} $$ +
-$$ D=\frac{1.5-1}{0.25}=2 м^{-1} $$ +
-**Ответ** +
-Оптическая сила линзы равна ​ 2 диоптриям. +
- +
-===== Оптика. Задача 2 ===== +
- +
-**Задача 2** +
- +
- +
-Собирающая линца, оптическая сила которой в воздухе D=8 диоптрий,​ в некоторой жидкости действует как рассеивающая линза с фокусным расстоянием  +
-с фокусным расстоянием $ F_{1}=1 м $ Показатель преломления стекла линзы ​ n= 1.5 Определить показатель преломления жидкости. +
- +
- +
-**Решение** +
- +
- +
-Оптическая сила линзы в жидкости определяется по формуле +
-$$ D_{1}=\frac{1}{-F_{1}}=\left ( \frac{n}{n_{1}} -1\right )\cdot \left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$ +
-а в воздухе по формуле +
-$$ D=\left ( n -1\right )\cdot \left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$ +
-Разделив почленно первое равенство на второе,​получим +
- +
- +
-$$ n_{1}= \frac{F_{1}Dn}{F_{1}D-n+1} ​ $$ +
- +
-n=1.6 +
- +
- +
-**Ответ** +
- +
- ​Показатель преломления жидкости равен 1,6. +
- +
- +
-===== Оптика. Задача 3 ===== +
-<box 570px> +
-{{ :​subjects:​physics:​var_01-a17_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Оптика. Задача 3}} +
-</​box|Оптика. Задача 3> +
- +
- +
-===== Оптика. Задача 4 =====  +
-<box 570px> +
-{{ :​subjects:​physics:​var_02-a17_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Оптика. Задача 4}} +
-</​box|Оптика. Задача 4> +
- +
- +
-===== Оптика. Задача 5 ===== +
-<box 570px> +
-{{ :​subjects:​physics:​var_04-a17_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |}} +
-</​box|Оптика. Задача 5> +
- +
-===== Оптика. Задача 6 ===== +
-<box 570px> +
-{{ :​subjects:​physics:​var_2_ch1_zadacha_12_reshenie_.png?​direct&​550 |}} +
-</​box|Оптика. Задача 6> +
  
 +  * [[Оптика геометрическая|Геометрическая оптика]],​ рассматривает свет как набор лучей, которые движутся по прямым линиям и изгибаются,​ когда проходят сквозь поверхности или отражаются от них.
 +  * [[Оптика волновая|Волновая оптика]] — более полная модель света, которая включает волновые эффекты,​ такие как дифракция и интерференция,​ которые не учитываются в геометрической оптике.
  
 +Исторически первой была разработана лучевая,​ а затем волновая модель света.
  
 ===== Рекомендуем ===== ===== Рекомендуем =====
Строка 167: Строка 26:
  
 ---- ----
-|[[Электричество в опытах|← ]][[Электричество в опытах]]^[[subjects:​physics:​]]|[[Оптика ​в опытах]][[Оптика ​в опытах| →]]|+|[[Электричество в опытах|← ]][[Электричество в опытах]]^[[subjects:​physics:​]]|[[Оптика ​геометрическая]][[Оптика ​геометрическая| →]]|
subjects/physics/оптика.1478183557.txt.gz · Последние изменения: 2016/11/03 17:32 —

На главную страницу Обучение Wikipedia Тестирование Контакты Нашли ошибку? Справка

Записаться на занятия

Ошибка Записаться на занятия к репетитору

Телефоны:

  • +7 (910) 874 73 73
  • +7 (905) 194 91 19
  • +7 (831) 247 47 55

Skype: eduVdom.com

закрыть[X]
Наши контакты