Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 168 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

167
§ 1. Геометрическая оптика
Распространение, отражение и преломление электромагнитных волн в
приближении геометрической оптики
Геометрическая (лучевая) оптика использует идеализированное представление
о световом луче – бесконечно тонком пучке света, прямолинейно
распространяющемся в однородной среде, и о точечном источнике излучения
(света), равномерно светящем во все стороны. Опираясь на эти представления,
лучевая оптика изучает возможности управления распространением световых
лучей при помощи их отражения и преломления на границах раздела оптически
разнородных сред, т.е. сред, обладающих разными показателями преломления.
Лучевая оптика развилась раньше волновой. Явление дифракции световых
волн ограничивает справедливость ее выводов. Если выполняется условие λ/d
<< 1 (d – характерный размер предмета, находящегося на пути волны), то
приближение лучевой оптики хорошо выполняется; если же λ ≈ d, то
наблюдается явление дифракции.
Если в однородной среде свет распространяется прямолинейно,
доказательством чему является наличие резко очерченных теней от предметов,
то на границе раздела двух сред с разными показателями преломления
наблюдается в общем случае частичное отражение и преломление светового
луча. Законы отражения (1,2) и преломления (3,4) формируются так:
Рис.10.2.
1. Луч падающий, луч отраженный и
перпендикуляр к поверхности раздела,
восстановленный из точки падения луча,
лежат в одной плоскости, называемой
плоскостью падения.
2. Угол падения α равен углу
отражения α
1
(рис.10.2): α = α
1
.
3. Луч падающий, луч преломленный
и перпендикуляр к поверхности раздела,
восстановленный из точки падения луча,
лежат в одной плоскости – плоскости
падения.
4. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β равно
отношению показателя преломления второй среды к первой:
2
1
sin n
sin n
. (10.1)
Показатель преломления среды определяется отношением скорости света в
вакууме к скорости света в данной среде
с
n
. (10.2)
n
n
1
2
1
                        § 1. Геометрическая оптика
    Распространение, отражение и преломление электромагнитных волн в
                  приближении геометрической оптики

      Геометрическая (лучевая) оптика использует идеализированное представление
о световом луче – бесконечно тонком пучке света, прямолинейно
распространяющемся в однородной среде, и о точечном источнике излучения
(света), равномерно светящем во все стороны. Опираясь на эти представления,
лучевая оптика изучает возможности управления распространением световых
лучей при помощи их отражения и преломления на границах раздела оптически
разнородных сред, т.е. сред, обладающих разными показателями преломления.
      Лучевая оптика развилась раньше волновой. Явление дифракции световых
волн ограничивает справедливость ее выводов. Если выполняется условие λ/d
<< 1 (d – характерный размер предмета, находящегося на пути волны), то
приближение лучевой оптики хорошо выполняется; если же λ ≈ d, то
наблюдается явление дифракции.
      Если в однородной среде свет распространяется прямолинейно,
доказательством чему является наличие резко очерченных теней от предметов,
то на границе раздела двух сред с разными показателями преломления
наблюдается в общем случае частичное отражение и преломление светового
луча. Законы отражения (1,2) и преломления (3,4) формируются так:
                                         1. Луч падающий, луч отраженный и
                                     перпендикуляр к поверхности раздела,
               1                   восстановленный из точки падения луча,
                                     лежат в одной плоскости, называемой
   n1                                плоскостью падения.
   n2                                    2. Угол падения α равен углу
                                     отражения α1 (рис.10.2): α = α1.
                  
                                         3. Луч падающий, луч преломленный
                                     и перпендикуляр к поверхности раздела,
                                     восстановленный из точки падения луча,
                                     лежат в одной плоскости – плоскости
              Рис.10.2.              падения.
      4. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β равно
отношению показателя преломления второй среды к первой:
                                   sin  n2
                                         .                          (10.1)
                                   sin  n1
    Показатель преломления среды определяется отношением скорости света в
вакууме к скорости света в данной среде
                                          с
                                     n       .                      (10.2)
                                          

                                                                       167

Страницы