Лекция 01. Геометрическая оптика

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего и профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Институт фундаментальной подготовки
Кафедра Физики-2
Красноярск, 2007
Интерференция света
1

2. Волновая оптика

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего и профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Институт фундаментальной подготовки
Кафедра Физики-2
Волновая оптика
Интерференция волн
Красноярск, 2007
Интерференция света
2

3. Шкала электромагнитных волн

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего и профессионального образования
Сибирский федеральный университет
Институт фундаментальной подготовки
Кафедра Физики-2
Шкала электромагнитных волн
Красноярск, 2007
Интерференция света
3

4. План лекции

• 1. Принцип суперпозиции для волн.
• 2.Интерференция плоских и
сферических монохроматических волн.
• 3. Одномерная решетка из источников
сферических или цилиндрических
монохроматических волн.
• 4. Интерференция
квазимонохроматических волн.
Интерференция света
4

5. Законы геометрической оптики

• Закон прямолинейного
распространения света утверждает, что
в однородной среде свет
распространяется прямолинейно.
• Если среда неоднородна, т.е. ее
показатель преломления изменяется от
точки к точке, или , то свет не будет
распространяться по прямой.
Интерференция света
5

6. Закон независимости световых лучей

• Лучи при пересечении не
возмущают друг друга. При больших
интенсивностях этот закон не
соблюдается, происходит рассеяние
света на свете
Интерференция света
6

7. Законы отражения и преломления

• утверждают, что на границе раздела двух сред
происходит отражение и преломление
светового луча. Отраженный и преломленный
лучи лежат в одной плоскости с падающим
лучом и перпендикуляром, восстановленным к
границе раздела в точке падения.
• Угол падения равен углу отражения.
• Отношение синуса угла падения к синусу угла
преломления равно отношению показателя
преломления второй среды к показателю
преломления первой.
Интерференция света
7

8.

Интерференция света
8

9. Скорость света

Интерференция света
9

10. Скорость света

Интерференция света
10

11. Скорость света

Интерференция света
11

12. Скорость света

Интерференция света
12

13.

Интерференция света
13

14.

Интерференция света
14

15.

Интерференция света
15

16.

Интерференция света
16

17.

Интерференция света
17

18.

Интерференция света
18

19.

Интерференция света
19

20.

Интерференция света
20

21.

Интерференция света
21

22.

Интерференция света
22

23.

Интерференция света
23

24. Образование тени и полутени

Интерференция света
24

25. Закон Снеллиуса

Интерференция света
25

26. Закн Снеллиуса

Интерференция света
26

27. Закон преломления света

Интерференция света
27

28. Законы отражения и преломления: γ = α; n1 sin α = n2 sin β.

Законы отражения и
преломления: γ = α;
n1 sin α = n2 sin β.
Интерференция света
28

29. Полное внутреннее отражение

Интерференция света
29

30. Полное внутреннее отражение света на границе вода–воздух; S – точечный источник света.

Интерференция света
30

31. Распространение света в волоконном световоде. При сильном изгибе волокна закон полного внутреннего отражения нарушается, и свет частично

Распространение
света в волоконном
световоде. При
сильном изгибе
волокна закон
полного внутреннего
отражения
нарушается, и свет
частично выходит из
волокна через
боковую поверхность.
Интерференция света
31

32. Ход лучей при отражении от плоского зеркала. Точка S' является мнимым изображением точки S.

Интерференция света
32

33. Отражение параллельного пучка лучей от вогнутого сферического зеркала. Точки O – оптический центр, P – полюс, F – главный фокус зеркала; OP –

главная
оптическая ось, R – радиус кривизны зеркала.
Интерференция света
33

34. Отражение параллельного пучка лучей от выпуклого зеркала. F – мнимый фокус зеркала, O – оптический центр; OP – главная оптическая ось.

Интерференция света
34

35. Построение изображения в вогнутом сферическом зеркале.

Интерференция света
35

36.

Интерференция света
36

37.

Интерференция света
37

38.

Интерференция света
38

39.

Интерференция света
39

40.

Интерференция света
40

41.

Интерференция света
41

42.

Интерференция света
42

43. Построение изображений в линзах

Интерференция света
43

44. Построение изображений в линзах

Интерференция света
44

45. Построение изображений в линзах

Интерференция света
45

46. Построение изображений в линзах

Интерференция света
46

47. Построение изображений в линзах

Интерференция света
47

48. Собирающая линза

Интерференция света
48

49. Собирающая линза

Интерференция света
49

50. Рассеивающая линза

Интерференция света
50

51. Рассеивающая линза

Интерференция света
51

52. Фокусы линзы, фокальная плоскость

Интерференция света
52

53. Фокусное расстояние тонкой линзы

Интерференция света
53

54. Фокусное расстояние

Интерференция света
54

55. Выбор знаков радиусов

Интерференция света
55

56. Оптическая сила линзы

Интерференция света
56

57. Построение изображения в линзах

Луч, идущий через оптический не отклоняется:
Интерференция света
57

58. Луч - идущий параллельно оптической оси. Он, преломляясь в линзе, проходит через фокус, если линза собирающая:

Интерференция света
58

59. Если линза рассеивающая, то через фокус проходит продолжение луча

Интерференция света
59

60. Если луч шел через фокус собирающей линзы, то после преломления он пойдет параллельно оптической оси:

Интерференция света
60

61. Для рассеивающей линзы параллельно оптической оси пойдет после преломления луч, продолжение которого проходит через фокус

Интерференция света
61

62. Примеры построения изображения точки в собирающей линзе

Интерференция света
62

63.

Интерференция света
63

64. Пример построения изображения точки в рассеивающей линзе

Интерференция света
64

65. Формула линзы

Интерференция света
65

66.

Интерференция света
66

67.

Интерференция света
67

68.

Интерференция света
68

69.

Интерференция света
69

70.

Интерференция света
70

71.

Интерференция света
71

72.

Интерференция света
72

73. Глаз как оптический прибор

Интерференция света
73

74. Изображение удаленного предмета в глазе: a – нормальный глаз; b – близорукий глаз; с – дальнозоркий глаз.

Изображение удаленного
предмета в глазе: a –
нормальный глаз;
b – близорукий глаз;
с – дальнозоркий глаз.
Интерференция света
74

75. Подбор очков для чтения для дальнозоркого (a) и близорукого (b) глаза. Предмет A располагается на расстоянии d = d0 = 25 см наилучшего зрения н

Подбор очков для чтения для дальнозоркого (a) и близорукого (b)
глаза. Предмет A располагается на расстоянии d = d0 = 25 см
наилучшего зрения нормального глаза. Мнимое изображение A'
располагается на расстоянии f, равном расстоянию наилучшего
зрения данного глаза.
Интерференция света
75

76.

Интерференция света
76

77.

Интерференция света
77

78.

Интерференция света
78

79.

Интерференция света
79

80.

Интерференция света
80

81.

Интерференция света
81