ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
2
1
1
2
n=const
n=n(S)
а
б
Рис.1
Законы геометрической оптики
Геометрической (лучевой) оптикой называется раздел оптики, в котором не
принимается во внимание волновая природа света. Законы геометрической опти-
ки выполняются, если длина световой волны пренебрежимо мала по сравнению с
характерными размерами неоднородной среды, в которой распространяется свет.
Основные законы геометрической оптики могут быть сформулированы следую-
щим образом.
1. В однородной среде свет распространяется прямолинейно (световые лучи
представляют собой прямые линии).
2. Световые лучи, пересекаясь, не возмущают друг друга; в частности не
изменяется направление распространения лучей.
3. При пересечении границы раздела двух сред падающий, отраженный и
преломленный лучи лежат в одной плоскости (плоскости падения); угол падения
равен углу отражения.
4. Угол
падения θ
1
и преломления θ
2
связаны законом преломления
2211
sinsin
θ
θ
nn =
, где n
1
и n
2
– абсолютные показатели преломления сред.
В основе геометрической оптики лежит принцип Ферма: свет распростра-
няется по такому пути, для прохождения которого ему требуется минимальное
время или оптическая длина пути которого минимальна.
Определим понятие оптической длины пути и покажем, что условие мини-
мальности времени прохождения и минимально-
сти оптической длины пути
эквивалентны. Пусть
свет распространяется в однородной среде с аб-
солютным показателем преломления n от точки 1
к точке 2, расстояние между которыми равно s
(рис. 1а).
Оптической длиной пути называется величина:
L=ns
