Оптика - раздел физики, изучающий свойства и физическую природу света, а также его взаимодействие с веществом. Учение о свете принято делить на три части: - презентация

1 Оптика - раздел физики, изучающий свойства и физическую природу света, а также его взаимодействие с веществом. Учение о свете принято делить на три части: 1.Геометрическая (или лучевая) оптика. 2.Волновая оптика. 3.Квантовая оптика Учитель физики МОУ СОШ 2 г. Вяземского, Старовойтов Николай Павлович

2 Геометрическая оптика – это раздел оптики изучающий законы распространения света в прозрачной среде на основе представления о свете как совокупности световых лучей. Законы геометрической оптики: 1.Закон прямолинейного распространения света. 2.Закон отражения света. 3.Закон преломления света. Общий критерий применимости геометрической оптики d » λ

3 Опыт и теория показывают, что в различных прозрачных средах свет распространяется с различными скоростями, меньшими скорости света в вакууме в среде υ < c с = м/с в воздухе, вакууме υ = с Оптически однородная среда – если во всех её точках скорость распространения одинаковая.

4 Фронт волны – «граница», совокупность точек одинаковой фазы. Плоская волна Сферическая волна Световой луч – это линия вдоль которой распространяется энергия световых электромагнитных волн. скорость волны направлена по лучу Фронт волны лучлуч

5 Закон прямолинейного распространения света III в до н.э. Евклид (Древняя Греция) « В однородной оптической среде свет распространяется прямолинейно» Закон объясняет: образование теней и полутеней; солнечные и лунные затмения; метод визирования в строительстве.

6 Образование тени и полутени от двух источников Тень – область, недоступная для световых лучей из-за препятствия на их пути. Если лучи исходят из точки, создаётся полная тень. Если лучи исходят из протяжённого источника, то вокруг полной тени создаётся полутень.

7 Простейшие оптические явления Среди простейших оптических явлений – поглощение света, его рассеяние, отражение и преломление. Полное поглощение света поверхностью тела мы воспринимаем как черный цвет поверхности; частичное поглощение света может восприниматься как окрашивание поверхности в определенный цвет, в том числе и в серый.

8 Отражение света Отражение света от некоторой поверхности, разделяющей пространство на две части, означает изменение направления переноса энергии света таким образом, что свет продолжает распространяться в первоначальной среде. Если пучок параллельных лучей падает на неровную поверхность или мелкие частицы, то направление лучей меняется случайным образом, и говорят о рассеянии света

9 Закон отражения света Закон отражения света: Падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения). Угол отражения γ равен углу падения α.

10 Угол падения – угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред в точке падения. Угол отражения – угол между отражённым лучом и Перпендикуляром к границе раздела двух сред. Зеркальное отражение: Отражение параллельных падающих лучей от плоской поверхности, при котором все отражённые лучи параллельны.

11 Закон преломления света 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 β есть величина, постоянная для двух данных сред: Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В. Снеллиусом в 1621

12 Угол преломления – угол между преломленным лучом и перпендикуляром к границе в точке падения луча. Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления. Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: n = n2 / n1.

13 Законы отражения и преломления находят объяснение в волновой физике. Согласно волновым представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости их распространения во второй среде υ2: Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде:

14 Законы отражения и преломления света.

15 Среду с меньшим абсолютным показателем преломления называют оптически менее плотной. При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n2 < n1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол α пр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения

16 Закон полного отражения света Если второй средой является воздух (n2 1), то формулу удобно переписать в виде sin α пр = 1 / n,