Законы геометрической оптики

Законы геометрической оптики
I. Закон прямолинейного распространения света
В однородной среде и вакууме свет распространяется прямолинейно во всех
направлениях.
Прямолинейностью распространения света объясняется образование тени, т.е. области,
куда не поступает световая энергия.
Солнечное затмение
Солнечное затмение происходят, когда
полностью или частично заслоняет Солнце.
Лунное затмение
Луна Лунное затмение происходит, когда Луна
попадает в конус земной тени.
Отражение света— это явление, происходящее на границе раздела двух сред, при
котором свет меняет направление своего распространения, оставаясь в первой среде.
II. Законы отражения
1) Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр к
отражающей поверхности, проведённый в точке падения,
лежат в одной плоскости.
С
А

АО – падающий луч
ОВ – отражённый луч
СО – перпендикуляр к отражающей поверхности
В

О
2) Угол падения равен углу отражения.
 =
 - угол падения (угол между падающим лучом и перпендикуляром)
 - угол отражения (угол между отражённым лучом и перпендикуляром)
Преломление света – явление изменения направления распространения
световой волны при переходе из одной среды в другую.
III. Законы преломления
1) Падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к поверхности,
проведённый в точку падения, лежат в одной плоскости.
2) Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно
отношению показателя преломления второй среды к показателю
преломления первой среды.
n
sin 
 2
sin 
n1
 - угол преломления
(угол между преломлённым лучом и перпендикуляром)
n – абсолютный показатель преломления среды

n1
n2

Физический смысл n: Абсолютный показатель преломления показывает во сколько раз
скорость света в среде меньше чем в вакууме.
n
c

с - скорость свет в вакууме
 - скорость света в среде
Среда, у которой абсолютный показатель преломления больше, называют оптически
более плотный. Это означает, что скорость света в среде, оптически более плотной,
меньше.
Преломление света может происходить по-разному:
Если n1<n2, то  > 
Если n1>n2, то  < 


n1
n1
n2
n2


Полное внутреннее отражение
0
Полное внутреннее отражение наблюдается только при
переходе света из оптически более плотной среды в менее
плотную (например, из воды в воздух).
n1
n2
n
sin  0  2
n1
 =900
0 – предельный угол внутреннего
отражения (преломлённый луч скользит вдоль границы двух сред)
Если  > 0, то происходит полное Если  < 0, то происходит преломление
внутреннее отражение (свет не выйдет из (свет выйдет из среды)
среды)
0
0
n1
n1
n2
n2
 =900
 =900