Закон прямолинейного распространения света. Закон отражения света. Плоское зеркало. Явление преломления света.

Свет – это э. м. волны частотой 10¹⁵ Гц. Свет излучается, распространяется и поглощается отдельными порциями – квантами (фотонами). Квант – частица света. Свет обладает свойствами и частицы и волны. Теория о двойственности света называется корпускулярно-волновой дуализм. Доказательством этой теории являются отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия света. Скорость света в вакууме 3 10⁸ м/с, в других средах она меньше в n раз, где n – показатель преломления среды.

Тень

Наблюдения показывают, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Это закон прямолинейного распространения света. Доказательством закона служит образование теней, Солнечные и Лунные затмения.

 

Полутень

Тень

Полутень

 

На границе раздела двух сред свет может частично отразиться и распространяться в первой среде по новому направлению, а также частично пройти через границу раздела и распространяться во вто­рой среде.

а- луч падающий, b – луч отраженный, n – нормаль, α – угол падения, β – угол отражения, MN – зеркало.

При отражении света выполняются законы отражения:

1) луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости;

2) угол падения равен углу отра­жения. α=β

Плоским зеркалом называют плоскую поверхность, зеркально отражающую свет. Изображение предмета получается за зеркалом, т.е. там, где предмета нет на самом деле. Такое изображение называется мнимым.

Мнимое изображение предмета находится в плоском зеркале на таком же расстоянии от зеркала, на каком находится сам предмет.

Размеры изображения предмета в плоском зеркале равны размерам предмета.

Изображение и предмет симметричны.

 

 

а- луч падающий, b – луч преломленный, n – нормаль, α – угол падения, β – угол преломления, MN – граница раздела двух сред.

b

В XVII веке экспериментально был установлен за­кон преломления: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; отноше­ние синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред.

Здесь п — относительный показатель преломления; V₁ — скорость распространения волн в первой среде; V₂ — скорость распространения волн во второй среде.

Билет № 22.

Линза. Фокусное расстояние линзы. Построение изображений в собирающей линзе. Глаз как оптическая система.

Линзы – прозрачные тела, ограниченные с двух сторон сферическими поверхностями. Линзы бывают: выпуклые (середина толще краев) и вогнутые (середина тоньше краев); собирающие и рассеивающие.

Прямая, проходящая через центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу, называется оптической осью.

У каждой линзы есть два фокуса. Фокус – точка пересечения лучей, направленных на линзу параллельным пучком.

Расстояние от линзы до её фокуса называется фокусным расстоянием.

Оптическая сила линзы – величина, обратная фокусному расстоянию.

За единицу оптической силы принята диоптрия (дптр). 1 дптр – оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой равно 1 м.

Изображение: действительное, уменьшенное, перевернутое.

 

2F F O F 2F

 

Изображение: мнимое, увеличенное, прямое.

 

2F F O F 2F

 

 

Чтобы построить изображение в линзе надо от каждой точки взять два луча: 1 – параллельно главной оптической оси, он преломляется через фокус; 2 – провести через главный оптический центр, он не преломляется.

Глаз – совершенная оптическая система, созданная природой. Наружную оболочку глазного яблока образует склера. Она защищает внутреннее содержание глаза и обеспечивает его жесткость. На передней поверхности склера переходит в роговицу, через которую в глаз проникает свет. За роговицей – радужная оболочка, а за ней отверстие – зрачок. Радужная оболочка – это мышечное кольцо, сжимаясь и растягиваясь, меняет размеры зрачка, а, следовательно, световой поток. За радужной оболочкой находится хрусталик – эластичное линзоподобное тело. Полость между ними заполнена водянистой влагой. За хрусталиком – стекловидное тело. Оптическая система глаза аналогична линзе с оптической силой 58,5 дптр. Ресничная мышца, фиксирующая хрусталик, может менять его кривизну и тем самым оптическую силу (аккомодация). Аккомодация происходит непроизвольно при переводе взгляда с одного предмета на другой. Расстояние наилучшего видения для нормального глаза 25 см.

При близорукости лучи фокусируются не на сетчатке, а внутри стекловидного тела. Коррекция производится с помощью очков с рассеивающими линзами. При дальнозоркости лучи фокусируются за сетчаткой. Для коррекции применяются очки с собирающими линзами. На сетчатках правого и левого глаза получаются отличные друг от друга изображения, поэтому мы видим предметы объемными, а не плоскими.

Билет № 23.