Преломление света.

На границе раздела двух прозрачных для света сред происходит преломление света.

1 среда – это среда откуда идет свет. 2 среда это та, куда идёт свет.

n₂ > n₁

АВ – падающий луч. ВС – преломленный луч. МК – перпендикуляр, восстановленный в точку падения луча. α – угол падения . γ – угол преломления - это угол между перпендикуляром, восстановленным в точку падения и преломлённым лучом.

с- скорость света в вакууме. v – скорость света в данной среде.

n = с/v- абсолютный показатель преломления данной среды – показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в данной среде.

n₂₁ = n₂/n₁= v₁/v₂ - относительный показатель преломления или показатель преломления второй среды относительно первой – показывает во сколько раз скорость света в первой среде больше, чем во второй.

Закон преломления света:

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред. Sin α/ Sinγ = n₂₁ = n₂/n₁= v₁/v₂

Среда, у которой абсолютный показатель больше, называется более оптически плотной средой.

Полное внутреннее отражение света, может наблюдаться когда свет идёт из более оптически плотной среды в менее оптически плотную, например из воды в воздух.

Sin α₀ = n₂/n₁ , где α₀ – предельный угол полного внутреннего отражения.

Линза

d –расстояние от предмета до линзы F – фокусное расстояние линзы

f - расстояние от линзы до изображения

±1/F = ± 1/d ±1/f – формула тонкой линзы. + берется, если фокус или изображение или предмет действительные. – берется, если фокус или изображение или предмет мнимые (Формула выводится через подобие треугольников).

Г = H/h =| f|/|d |– линейное увеличение линзы. При Г> 1- изображение увеличенное, при Г< 1 – изображение уменьшенное. Если несколько линз сложены вплотную, то D_общ. = ∑D_i

Волновая оптика.

Дисперсия света.

Явление дисперсии приводит к разложению белого (полихроматического) света на составляющие по частотам (длинам волн). Цвет света определяется частотой света.

λ_к ≈ 760 нм - длинноволновая часть спектра, λ_ф ≈ 380 нм – коротковолновая часть спектра, λ_з ≈ 550 нм – средняя часть спектра.

Листья зеленые потому, что они поглощают световые волны всех частот, кроме волны соответствующие зеленому свету. Снег белый потому, что отражает световые волны всех частот. Сажа черная потому, что поглощает световые волны всех частот. Красный светофильтр пропускает только волны с частотой, соответствующей красному свету.

Интерференция света.

Пусть r₁ расстояние, пройденное первой волной до данной точки пространства.

Пусть r₂ расстояние, пройденное второй волной до данной точки пространства.

Тогда: ∆ r = r₂ – r₁ - геометрическая разность хода волн. ∆d = n∆ r – геометрическая разность

хода. n - показатель преломления среды.

В тех местах пространства, куда когерентные световые волны приходят, имея одинаковые

фазы, возникает max. При этом в разности хода укладывется четное число полуволн.

∆r = 2к λ/2- условие максимума в данной точке пространства(усиление результирующих

колебаний).. к = 0, ±1, ±2, ±3, ……. – порядок максимума.

В тех местах пространства, куда когерентные световые волны приходят в противофазах.

возникает min. При этом в разности хода укладывается нечетное число полуволн.

∆r = ( 2к - 1) λ/2- условие минимума в данной точке пространства ( ослабление

результирующих колебаний). к = ±1, ±2, ±3, ……. – порядок минимума.