Оптика. Выпуск первый: Геометрическая оптика. Дербов В.Л - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 1
ИЗМЕРЕНИЕ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ЛИНЗ
ПРИ ПОМОЩИ МАЛОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СКАМЬИ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В оптическом диапазоне с достаточно большой точностью можно
представить распространение волн как движение энергии волн вдоль некоторых
линий. Эти линии называют лучами. Ход лучей в различных средах описывается
пятью приближенными физическими законами:
1) прямолинейного распространения света;
2) отражения;
3) преломления;
4) независимости распространения лучей;
5) обратимости хода лучей.
Переход от волновых уравнений к уравнениям, описывающим лучи,
возможен в предельном случае малых длин волн, когда можно пренебречь явлением
дифракции. Приближенные законы геометрической (лучевой) оптики первоначально
были открыты экспериментальным путем. Их можно получить также из уравнений
волновой теории света.
Одной из основных задач геометрической оптики является расчет хода лучей
в оптических приборах, предназначенных для получения изображений. Простейшим
элементом таких приборов является линза, изучению которой и посвящена
настоящая работа.
Преломление лучей сферической поверхностью
раздела двух сред
Рассмотрим сферическую поверхность Σ (рис.1) с центром в точке С,
разделяющую две прозрачные среды с показателями преломления n и n'. Свет будем
считать монохроматическим, так что зависимость n, n' от длины волны (дисперсия)
не существенна. Луч света, выходящий из точки Р, преломляется поверхностью Σ в
точке М. Найдем точку Р' пересечения преломленного луча с осью РС. Для
определенности положим n' > n.
Выберем на оси РС положительное направление отсчета, совпадающее с
направлением распространения света, а точку пересечения О поверхности Σ с осью
РС примем за начало отсчета координат. Координаты точек Р, Р' и С обозначим
через s, s' и r, соответственно. Для случая, изображенного на рисунке, очевидно,
, , r . 0s < ' 0s > 0>