Зачетное занятие по теме: «Геометрическая оптика

Зачетное занятие по теме: «Геометрическая оптика»
Вопросы к зачету
1. Дайте определение оптики. Какой диапазон длин волн занимает видимый
свет? Что называют световым лучом? Какие четыре закона составляют
основу геометрической оптики? Прочтите закон прямолинейного
распространения света и закон независимости световых пучков.
2. Прочтите и запишите законы отражения света. Сделайте пояснительный
рисунок. Как отсчитываются углы в геометрической оптике? Какая
поверхность называется зеркальной? Каков характер отражения такой
поверхностью пучка параллельных световых лучей? Как называют такое
отражение? В каком случае световые пучки отражаются от поверхности
рассеянно (диффузно)?
3. Прочтите
и
запишите
законы
преломления
света.
Сделайте
пояснительный рисунок. Что показывает абсолютный показатель
преломления среды? Раскройте сущность принципа обратимости
световых лучей.
4. Расскажите о сущности явления полного отражения света. Сделайте
пояснительный рисунок. Проведите вычисления предельного угла
 пр
полного отражения в общем случае и в случае, если световой луч падает
на границу раздела «среда-воздух»? Где используется явление полного
отражения?
5. Дайте определение точечного источника света. Чем он считается в
геометрической оптике? Что называется изображением точки в
оптическом устройстве? Чем различаются действительное и мнимое
изображения светящейся точки? Постройте изображение светящейся
точки в плоском зеркале. Охарактеризуйте его.
6. Постройте изображение прямого
предмета в плоском зеркале.
Расскажите о методах получения изображения такого протяженного
источника в плоском зеркале. Дайте определение сферической линзы.
Какая линза называется тонкой?
7. Покажите на пояснительном рисунке главную оптическую ось;
оптический центр линзы. Какая оптическая ось линзы называется
побочной?
Нарисуйте
условное
обозначение
двояковыпуклой
и
двояковогнутой стеклянной линзы в воздухе.
8. Какую точку называют главным фокусом линзы? Как ее обозначают? В
чем заключается различие между главным фокусом собирающей и
рассеивающей линзы? Каким свойством обладает оптический центр
тонкой линзы?
9. Получите изображение светящейся точки в собирающей и рассеивающей
линзы в случае: 1) светящаяся точка находится за главным фокусом
линзы, 2) светящаяся точка находится между главным фокусом линзы и
ее оптическим центром. Какие лучи от точечного источника наиболее
удобно использовать для построения изображения в линзе?
10.Получите изображение точечного источника света в собирающей и
рассеивающей линзе для случая, когда точечный источник находится на
главной
оптической
оси
линзы.
Охарактеризуйте
полученные
изображения.
11.Получите
изображения
прямого
предмета,
расположенного
перпендикулярно главной оптической оси собирающей и рассеивающей
линзы для двух случаев: 1) предмет находится за главным фокусом
линзы; 2) предмет расположен между главным фокусом линзы и ее
оптическим центром. Охарактеризуйте полученные изображения.
12.Дайте определение линейного увеличения линзы, ее фокусного
расстояния. Напишите выражения для расчета линейного увеличения
линзы. Напишите формулу линзы и укажите правило выбора знаков
величин d, F и f в ней. Постройте ход лучей в линзе для случая, когда
точечный источник света (предмет) - мнимый.
13.Что называют оптической силой линзы? Какова ее единица? Как
определяется знак оптической силы линзы?
14.Расскажите об устройстве глаза. Какие элементы глаза производят
наибольшее преломление лучей света? С какой оптической системой
можно отождествить глаз? Что называют аккомодацией глаза?
Расстоянием наилучшего зрения? Чему равно расстояние наилучшего
зрения для нормального глаза?
15.Укажите основные дефекты зрения человека. В чем состоит дефект
зрения человека, который называют дальнозоркостью? Как исправить
этот эффект, зрения? Сделайте пояснительный рисунок.
16.В
чем
состоит
близорукостью?
дефект
Как
зрения
исправить
человека,
этот
который
называют
зрения?
Сделайте
дефект
пояснительный рисунок.
17.Что изучает физическая (волновая) оптика? Расскажите о методах
определения скорости снега Ремером. Физо и Майкельсоном. Назовите
приблизительное значение скорости света в вакууме по современным
данным.
18.Какое
явление
максимальная
называют
и
интерференцией
минимальная
волн?
интенсивность
Чему
равна
результирующего
колебания от двух когерентных источников, создающих в данной точке
колебания одинаковой амплитуды? От двух некогерентных источников?
19.Почему естественные источники света не когерентны? Какую величину
называют оптической длиной пути? Оптической разностью хода?
Выразите разность фаз двух когерентных световых колебаний,
пришедших в некоторую точку, через оптическую разность хода.
Получите
условие
интерференционного
максимума;
интерференционного минимума.
20.Расскажите о методе Юнга получения двух когерентных источников
света от: одного источника.
21.Опишите установку, с помощью которой И. Ньютон наблюдал
интерференционную
картину.
Каков
вид
интерференционных
максимумов и минимумов в данной установке, если на установку
падают: а) лучи монохроматического света; б) лучи белого света? Какой
современный
прибор
создает
излучение
с
высокой
степенью
когерентности?
22.Расскажите о применениях интерференции
1) просветление оптики,
2) контроль качества обработки поверхностей,
3) определение метра в длинах световых волн;
4) интерферометры.
23.Какое явление называют дифракцией световых волн? Прочтите
принципы Гюйгенса и Гюйгенса-Френеля. Сделайте пояснительный
рисунок.
24.Объясните на основе принципа Гюйгенса-Френеля прямолинейное
распространение света в однородной среде.
25.Что
называют
в
оптике
дифракционной
решеткой?
Как
её
изготавливают? Какие два типа дифракционных решеток вы знаете? Что
называют периодом решетки?
26.Какое
явление
называют
дисперсией
света?
Чем
объясняются
разнообразные эффекты при освещении тел? Приведите примеры. В
каком случае тело будет черным непрозрачным? Вполне прозрачным для
света?
27.Что называют поляризацией света? В каком случае электромагнитная
световая волна называется естественной? Какой свет называют
поляризованным?
Какие
устройства
называют
поляризаторами?
Поляроидами? В чем состоит преимущество поляроидов? Укажите их
недостатки.
28.
Расскажите о применении поляризованного света и о его
ослаблении в тех случаях, когда он вреден.