Построение изображения в плоском зеркале
Геометрическая оптика. Закон отражения и преломления света.
Свет – это электромагнитная волна.
Волна – колебания, которые переносятся в пространстве.
Электромагнитных волн в природе много, ниже представлена таблица э/м волн:
Чтобы охарактеризовать волну мы вводим понятия волна и частота.
Характеристики волны:
Волна – перенос энергии в пространстве. Волны бывают механические и электромагнитные. Механические волны возникают в обязательно в среде из-за действия силы упругости между молекулами среды. Электромагнитные волны, которые представляют энергию в чистом виде.
Механические волны:
 |
Мы говорим, что механические волны плоские, потому что для их описания нам достаточно одной плоскости.
Длина волны – расстояние, которое она проходит за период (расстояние между двумя ближайшими горбами/ впадинами).
Период – время, за которое совершается одно колебание.
Мы используем эту формулу, потому что знаем, что волна распространяется прямолинейно с постоянной скоростью.
Электромагнитные волны:
 |
Электромагнитная волна пространственная, т.е для её описания нам необходимы три оси. Вихревое электрическое поле распространяется в yz плоскости, а магнитное поле в xy плоскости. Происходит перпеникулярный процесс. Длина волны ищется так же как и в первом случае. Электромагнитные колебания распространяются с максимальной скоростью, и формула примет вид:
|
|
|
с – скорость света.
На шкале колебаний э/м волн много разных типов излучения, но мы будем говорить только про видимое (видимый спектр).
Рядом расположились инфракрасное излучение и ультрафиолетовое. Приставка ИНФРА означает до – до красного. Ультра – после (супер) – после фиолетового.
Диапазон видимого излучения варьируется от человека к человеку, но некоторые границы у него всё же есть:
(ТГц)
н.м
Раздел физики, который изучает свет называется оптикой.
Оптика – раздел физики, который изучает свет и световые явления.
В 17 веке существовало две теории что такое свет: одна гласила что это поток части, а вторая, что это волна. В 20 веке провели эксперимент, в котором выяснилось, что свет ведёт себя и как поток частиц и как волна. Как частица он показывает себя при поглощении и испускании, а как волна при распространении (теория Луи Де Броля: корпускулярно – волновой дуализм).
Оптика делится на два типа:
1) геометрическая
2) волновая
По сути, геометрическая оптика это упрощённые законы волновой оптики.
Геометрическая оптика.
Геометрическая оптика описывает простейшие оптические явления
|
|
|
Законы геометрический оптики:
1) Платон 430 г до н.э
-Закон прямолинейного распространения света;
-Закон независимости световых лкчей;
2) Евклид 300 г до н.э
-Закон отображения света;
3) Аристотель 330 г до н.э, Птолемей 100 - 170 г до н.э
-Закон преломления света.
Интересный факт: если в бесконечной полностью чёрной неосвещённой комнате включить фонарик, и встать сзади него, то человек ничего не увидит. Это происходит потому, что свету не от чего отразиться и он просто не попадёт к нам в глаза. Ведь человек видит отражённый от объектов свет, такие вот дела.
Остановимся на законе отражения света. Он звучит очень просто:
-«Угол падения равен углу отражения»-
 |
AО– луч падающий.
ОВ – луч отражённый.
CО – перпендикуляр к разделу двух сред.
Угол падающий, угол отражённый и перпендикуляр к разделу двух сред лежат в одной плоскости. Таким образом мы можем применить геометрию, которую изучали в 7 и 8 классах.
Построение изображения в плоском зеркале
Построение изображения состоит из нескольких шагов.
Шаг №1
От источника света выпускаем первый луч, перпендикулярно плоскости зеркала.
 |
|
|
|
Шаг №2.
Проведём произвольный луч от источника света к плоскости раздела сред.
 |
Шаг№3.
Под тем же самым углом провести луч отражённый.
 |
Треугольники SOO’ и S’O’O равны по стороне и двум прилежащим углам. А раз они равны, то равны и их элементы (SO = S’O). Следовательно, наш предмет находится на таком же расстоянии.
Закон преломления света
«Есть луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр к разделу двух сред лежат в одной плоскости»
«Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная»
n – относительный показатель преломления.
I Случай (рисунок идентичен предыдущему) :
Пусть 
=> 
=> 
> 
II Случай:
=> 
=> 
<
А как же сделать так, чтобы луч не переходил в другую среду, и как тогда будет выглядеть рисунок?
 |
Такой угол падения называют «предельный»
Тогда наша формула трансформируется в такую:
По мимо относительного и предельного показателей преломления среды существует абсолютный показатель преломления среды ( 
)
|
|
|
Формула абсолютного показателя преломления среды:
Где с – скорость света в вакууме, 
– скорость света в среде.
Давайте разберём пример из показателей таблицы преломления.
АПП стекла равен n = 1,5
С помощью формулы, которую мы узнали ранее, можно найти скорость света в среде. Давайте это сделаем.
Давайте доделаем нашу формулу до конца.
И наша формула примет вид:
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!