Довжина світлової хвилі в середовищі

, λ₀ – довжина хвилі у вакуумі,
n – показник заломлення.

Кути, що визначають напрямки світлових променів, відраховують від нормалі до межі поділу середовищ у точці падіння до променя.

Промені: падаючий на межу двох середовищ (АО), відбитий (ОВ), заломлений (ОК) і перпендикуляр (ОС) до межі поділу лежать в одній площині (рис.6).

Закон відбивання світла: кут відбивання β дорівнює куту падіння α (див. рис. 7): β= α

Згідно із законом відбивання утворюються зображення предметів у плоскому дзеркалі. На рис.9 наведено побудову зо­браження точки S. Зображення S' точки S розташоване на перетині продовжень відбитих променів O₁M, O₂N.

Якщо зображення точки (чи предмета) утворюється на пере­тині продовжень променів, а не самих променів, то воно назива­ється уявним. Таким чином, зображення S' точки S у дзеркалі є уявним

Закон заломлення: відношення синусів кутів падіння та заломлення дорівнює оберненому відношенню показників заломлення середовищ:

або .

звідси, як наслідок, при n₁<n₂ α>γ (рис.8). Навпаки, при n₂<n₁ α <γ (рис.8).

При переході променя із середовища з більшим показником заломлення n₁ у середовище з меншим показником заломлення n₂ (n₁>n₂) спостерігається явище повного

внутрішнього відбивання: при куті падіння α,

що більший за так званий граничний кут α_гр,

промінь повністю відбивається, тобто межа

двох прозорих середовищ «поводить себе», як дзеркальна (рис.9а).

При падінні під кутом α= α_гр заломлений промінь ОК ковзає по поверхні поділу середовищ (рис. 11б). Отже γ=90° і, відповідно до закону заломлення:

.

Якщо кут падіння променя α< α_гр, то відбувається звичайне відбивання й заломлення променя, як на рис.8.

Формула тонкої лінзи: ,

де d – відстань від лінзи до предмета, f – відстань від лінзи до зображення, F – фокусна відстань лінзи.

Величина, обернена фокусній відстані, називається оптичною силою лінзи: , вимірюється в діоптріях: 1 дптр = 1 м^-1.

Зауваження. Для розсіювальної лінзи F<0; для уявних зображень f<0.

Збільшенням лінзи Г називається відношення лінійних розмірів Н зображення предмета до лінійних розмірів h самого предмета: .

В тонких лінзах .

Основні промені, що використовуються для побудови зображень у тонких лінзах (рис. 10):

- промінь 1, що проходить через фокус лінзи, або падає в напря­мку фокуса розсіювальної лінзи, виходить паралельно до головної оптичної осі
лінзи АА';

- промінь 2, паралельний оптичній осі АА' лінзи, після залом­лення в лінзі проходить через фокус сам (збірна лінза), чи його продовження (розсіяна лінза);

- промінь 3, що проходить через центр лінзи О, не змінює свого напрямку.

З формули лінзи й правил побудови зображень випливає, що, залежно від відстані предмета до лінзи, його зображення в збірній лінзі буде:

а) обернене, дійсне, зменшене (Г<1), якщо d>2F;

б) обернене, дійсне, в натуральну величину (Г=1), якщо d=2F;

в) обернене, дійсне, збільшене (Г>1), якщо F<d<2F;

г) на нескінченності, якщо d=F;

д) пряме, уявне і збільшене (Г>1), якщо d<F.

Зображення у розсіювальній лінзі при будь-якому розташу­ванні предмета є уявним, зменшеним (Г<1) і прямим.

Дата добавления: 2014-11-20