jogszabályok reflexió és fénytörés
Ebben a részben azt vizsgáljuk jogszabályok sugárzás felszívódása és eloszlása a fény. A fénynek kettős természete: ez nyilvánul meg, mint részecskefolyam - fotonok (fénykvantumok), és hasonlók. elektromágneses sugárzás (elektromágneses hullámok). Ezt a tulajdonságot nevezzük korpuszkuláris - hullám dualizmus fény. Bizonyos jelenségek kifejezettebb volt hullám tulajdonságait a fény (interferencia, diffrakció, polarizáció), másokban - korpuszkuláris (fényelektromos hatás, hősugárzás, a Compton-effektus). Számos optikai jelenségek eddig nem sikerült megmagyarázni, hogy a hullám, és a korpuszkuláris (kvantum) pozíciók.
Mivel ismert, hogy az OP-illetö homogén közegben távú fény-ras-vehető nyaetsya egyenes vonalúan állandó v sebességgel. érték
Ez az úgynevezett abszolút törésmutatója a közeg.
Ahol c = 3 ∙ augusztus 10 m / s - a fénysebesség vákuumban.
Mikor a fényt a beeső a felület között a két közeg van egy reflexió és fénytörés a gerenda (1. ábra). A beesési szög a fénysugár egyenlő a visszaverődési szöge, R. F.
Ezt az állapotot hívják a törvény az elmélkedés.
A sugár incidens, visszavert és megtört, és a rendes ponton előfordulása egy síkban fekszik. és
ahol n1 és n2 - abszolút törésmutatója az első és a második média; N21 - relatív refrakciós index a második közeg képest az első; β - a szög fénytörés a fénysugár.
Az utolsó kifejezés a törvény a fénytörés.
Amint a (1.3) a beeső fény a közegből, optikailag kevésbé sűrű közeg nagyobb optikai sűrűség (n1
A beesési szög megfelelő ebben az esetben az úgynevezett határérték (αpr). Amikor fény esik szögben határértéknél nagyobb megtört sugár a második szerdán minden nem megy is, tükrözve a felületet vissza az első közeg. Ezt a jelenséget nevezik teljes belső visszaverődés.
Példa. A síkkal párhuzamos üveglap egy törésmutatója 1,5, és a vastagsága d = 5 cm lézersugár esik szögben α = 30 °, és párhuzamos az eredeti sugár. Határozzuk meg az L távolság között kisétált sugarak.
MEGOLDÁS. gerendák mozog a ábrán látható lap. 3. A fénytörés törvény, azt látjuk, szög β:
Ebből következik, hogy az a szög β = 19º30”.
Közötti L távolságot a gerendák megtalálható a Δ Bed:
BD szakasz határozza tekintve Δ BSD:
BD = 2VK = 2d tg β.
L = 2d ∙ tg β ∙ cos α = 2d ∙ tg 19º30 „∙ cos 30 ° = 2 ∙ ∙ 5 0 3541 ∙ 0,8665 = 0,3063 (cm).
1.2. Fénytörés a lencse
A lencsék tárgyak átlátszó anyagok, korlátozott mindkét oldalán a fénytörő felületek, általában gömb alakú. A lencsék mindkét oldalán domború, kétszer homorú, sík, sík, stb Ebben a sík felület lehet tekinteni, mint egy végtelenül nagy sugarú gömb alakú görbülete.
A fókusz egy pont, ahol, miután a fénytörő lencse metszik sugarak incidens a lencse párhuzamos az optikai tengellyel. A távolság a fókusz F központja a lencse az úgynevezett gyújtótávolság a lencse.
Egy vékony héjú lencsét helyezzük homogén közegben, a kapcsolatban
ahol a és b - a távolságok a lencse és a tárgy és a lencse a képet; R1 és R2 jelentése - görbületi sugara a határoló felületek; F - gyújtótávolság a lencse; D = 1 / F - optikai teljesítménye a lencse (SI rendszerben mérjük dioptria, D). Minden mért távolság mentén sugármenettel vett egy „+” ellen a fény útját - a „-” jel.
Objektív nagyítás k aránya képméretet objektum méret.
Példa. A távolságra = 25 cm-re a bikonvex L lencse az optikai teljesítmény a 10 D = dioptria szállított objektumot AB magasság = 3 cm. Find helyzetét és magasságát A1 B1 tárgy képének. és a nagyítás a lencse k.
MEGOLDÁS. Határozzuk meg a gyújtótávolság a lencse
F = 1 / D = 1/10 = 0,1 (m).
Készítsük el a képet a tárgy AB. Ebből a célból, mind a A és B pontok kell tartani legalább két gerendák. Döntetlen gerendák AB1 és BA1 közepén keresztül a lencse; ha nem változtatnak irányt. Két sugár jön a pont, A és B párhuzamos az optikai tengellyel, át a lencse középpontjában F. Ennek eredményeként az építési látjuk, hogy a kapott kép érvényes, reflux és csökken.
A képlet szerint (1.4), hogy megtalálják a távolság az objektív a kép:
A hasonlóság az AOB és A1 OB1 háromszögek következik, hogy
Nagyítás lencsék k = A1 B1 / AB = 1,82 / 3 = 0,66.