jogszabályok reflexió és fénytörés, tartalom platform

1.Zakony reflexió és fénytörés

A törvény szerint. Törvény prelomleniyab = a: b egyenlő a visszaverődési szög a aotrazheniya, a beesési szög azt állítja, hogy sugárzó, amikor elhaladnak egyik közegből, amelynek törésmutatója n1 eltérő törésmutatójú n2, a kapcsolatban

Vagy = n1 = nasin2 - ugolg - beesési szög és a. Itt gsin fénytörés ez (1. ábra). Megjegyezzük, hogy a beesési szög, reflexió és fénytörés a fénysugár mért merőleges (normális) vosstavlennogo felületen két média a beesési pontjától.

Fordítson különös figyelmet az optikai tulajdonságai a közeg - a törésmutató jelzi, hogy hányszor a fény sebessége vákuumban, mint egy adott környezetben. Ennélfogva, minden n 1.³ közegben a levegőben, az optikai tulajdonságok közel vákuum, n = 1.

Egy különleges eset a jelenség a teljes belső visszaverődés figyelhető meg az átmenetet a nyaláb optikailag sűrűbb közeg (magas törésmutatójú) az optikailag kevésbé sűrű közeg (kisebb törésmutatójú) n1> n2 (ábra. 2). A minimális szög a nyaláb 0 apadeniya fog raveng, amelyben a szög fénytörés 900, az úgynevezett korlátozó szöge teljes belső visszaverődés. És a = 1, sin sin gtogda óta 0 =.
^

2. A törvény Snell

A fénytörési törvény fénysugarak, hogy valójában nem egyenes vonalú a fény terjedési heterogén környezetben. Ez a környezet is képviselteti magát egy sor vékony lemezek különböző törésmutatójú, amelyre a fontos és szép Snell-törvény: a jelenléte a közbülső réteg nem befolyásolja a kapcsolat a beesési szög az első közeg és a szög fénytörés az utóbbi. Azaz mentén kiválasztott irányba a kapcsolatban ni asin i = Const.

D érvényes A, amikor az inhomogén közeg egy sor lapok vagy lemezek eltérő törésmutatóval n1, n2, n3, ... (3.), És a közeg átlátszó, a fény áthalad rajta, és a felületek a rétegek (lemezek) a következő kapcsolatok miatt a fénytörési törvény:

n1aSin1 = n2aSin2 = n3aSin3 = ... = niaSini.

Azaz mentén kiválasztott irányba, a kapcsolatban niaSini = Const.

Ebből következik, hogy ha a közeg átlátszatlan, és a nyaláb egyik rétege, a beesési szög a primer sugárnyaláb a közeg egyenlő a szög a kimeneti nyalábnak ugyanabban a közegben.
^

3. A törvények paraxiális optika

Paraxiális optika - a »tg» aoptika kis beesési szögek és fénytörés. A kis szögek bűn. Ezután a fénytörési törvény vagy fogad vida na1ng = 2 - ugolg - beesési szög és a. Itt a mozhnoaprelomleniya. Ha során a probléma megoldásának igényel érték cos használja a kapcsolat cosa »l-A2.

Az egyik jogszabályok paraxiális optika kimondja, hogy a szűk gerendák párhuzamos sugarak megy megtörő rendszer egy ponton - a hangsúly (vagy egy ponton folytatódik őket - a képzeletbeli fókusz).

A Tóra törvénye optika áll paraxialis sugarak eltérő, egyetlen pontból kis szögben sugarak által fókuszált fénytörési rendszer is egy pontban (azonos feltétellel kapcsolatban a virtuális kép). Ezek a törvények alapján megoldást sok probléma, ahol az egyik optikai elemek egy szem, - mert a kis értéke a tanuló szem középpontjában a sugarak incidens rajta kis szögben. Lényegében tehát azt látjuk, pont, mint egy pont, és nem hosszabb forrás.

Ez azzal magyarázható, hogy a kép éles a tökéletlen az alany szeme kiderül, hogy nem a retinán, hanem előtte, ha egy személy rövidlátó volt. vagy mögötte, ha az emberek dalnozorok. Mindkét esetben, a kép minden egyes pontja a retina formájában kapjuk laza foltok (ábra. 4), amelynek átmérője függ a szita-pupilla átmérőjét, és a mértéke myopia (vagy távollátás) humán.

Minél kisebb az átmérő a pupilla, annál szűkebb a sugárnyaláb létrehozására kép pontok, a kisebb folt kapjuk a retinán. Az erős fény a pupilla átmérője csökken, és a kép a betűk ember visel szemüveget nem túl erős, kissé elmosódott

Hasonlóképpen magyarázza a növekedése mélységélessége (vagyis azt a területet, amely nem kapunk a film éles) csökkenő átmérőjű a kamera lencséje (ábra. 5).
^

4. Vékony lencse képletű

Egy egyedülálló optikai eszköz, elvégzése az iránytörés a sugarak, a lencse. Különböztesse gyűjtőlencse (pozitív) és a diffúzor (negatív). Ha a lencse vastagsága olyan, hogy el lehet hanyagolni, majd a lencsét az úgynevezett finom.

4.1. Formula Rene Dekarta

Jelöli a távolság a fényforrás (vagy objektum) a lencse d. A távolság az objektív a kép f. objektív gyújtótávolság F- (. 6. ábra), az alapvető jog formájában egy vékony lencse: ±. Ez a típusú lencse tartozik képletű Rene Descartes (). Itt a kiindulási pont, mintha a lencse geometriai középpontja vették (vagy lencse is, hiszen el lehet hanyagolni vastag).

Kell figyelni, hogy a jelek, hogy álljon a formula egy vékony lencse: a hangsúly a gyűjtőlencse - pozitív, ^ F> 0; a hangsúly a szórólencse - negatív, F <0, что и определяет названия линз.

Érvényes A D és az invertált kép mindig kapjuk csak alkalmazásával egy gyűjtemény lencse, F> 0, és azt jelenti,> 0 (elé kerül a + jel kerül a vékony lencse képlet).

A virtuális kép mindig közvetlen (tehát nem fordított), ahol f <0 и значит <0 (перед в формуле ставится знак минус).

A virtuális kép adhat, mint egy gyűjtőlencse és szerteágazó. A gyűjtőlencse egy virtuális kép olyan esetben, amikor a tárgy között van a hangsúly, és a lencse, és a zoom.

Homorú lencse mindig ad képzeletbeli miniatűr kép (7.).

Így, egy vékony lencse képletben van számos változatát:

+ - gyűjtőlencse ad valós képet a tárgy; Ebben az esetben az objektum található előtt a F, és a kép> a gyűjtő objektívet egy nagyobb távolságra, mint a fókusztávolság, hogy a tárgya egy fordított d (növekedés vagy csökkenés);

+ - gyűjtőlencse ad egy képzeletbeli a tárgy képét; ebben az esetben a tárgy F, valamint a közvetlen kép;<находится между линзой и фокусом, d

- szórólencse mindig ad egy virtuális kép.

N Például, ha az objektum a parttól 30 cm-re a vékony lencse, a fókusztávolság 20 cm, a helyét a kép lehet a következő képlettel; = 60 cm.

4.2. Formula Newton

Newton megváltoztatta a „kiindulópont”, és vitte őket, nem egy, hanem két - a pontok az első és hátsó fókusz. Jelölő - a tárgytól, hogy az első középpontjában a lencse, és b - a távolság a lencse hátsó életleneket (8. ábra). a vékony lencse képlet formájában :. Ez a képlet az úgynevezett Newton formula ().

Utalva a példában elemzett: meghatározza a helyét a kép egy vékony lencse, a fókusztávolság 20 cm, és a tárgy a parttól 30 cm-re ez, Newton formula.

Itt, a = 10 cm, F = 20 cm, majd a 202/10 = 40 cm. Azaz, a kép a parttól 40 cm-re a hátsó hangsúly a lencse vagy a parttól f = 60 cm-re a lencse maga.

4.3. V képletű Anantha

Amerikai fizika professzora V. Anantha javasolt üzembe „vonatkoztatási pontja” a fő optikai tengelye a lencse nF, ahol n jelentése egész szám. A pozitív irányú Ananta javasolta, hogy fontolja meg az irányt a hangsúly a lencse. Ha tegye a „kiindulási pont” az a pont a kettős fókusz, betűvel jelölt A - a távolság a tárgy megduplázza a fókuszpont előtt a lencse, és a B betű - a távolság a kép, hogy megduplázza a fókuszpontja a lencse, a Ananta képlet formájában :. Ha az objektum mögött található kettős fókusz, azaz d> 2F, akkor A> 0. Ha az objektum található a távolság az objektív kisebb mint kétszerese a gyújtótávolság, A<0 .

Így, ebben a példában az F = 20 cm, h = (30-40) = 10 cm; majd

V cm. A jel „mínusz” azt jelenti, hogy a távolságot mérik pont a kettős fókuszú lencsét távolodó irányban (ábra. 8).

Feladat 1.Subject található a parttól 105 cm előtt a kamera lencséje, a gyújtótávolság 50 mm. Ha a film kell elhelyezni?

Határozat. A számításokat lehet végezni centiméterben, mert a többi egység a képletek vannak.

Mi számításokat végezni különböző képletekkel.

A képlet szerint Descartes kiindulási pont "- a lencse középpontjától;

d = 105cm, F = 5 cm; 5,25 cm-es (lencse).

Szerint Newton formula: „a kiindulópont” - a hangsúly a lencse a = 105-5 = 100 cm; 0,25 cm (állítható fókuszú lencse, illetve 5,25 cm-re lencse).
A képlet szerint Ananta „benchmark” - kettős fókusz;

A = 105-10 = 95 cm; B = 4,75 cm (dual-fókuszpont az objektív felé, azaz a parttól 5,25 cm-re lencse).

Kaptunk mindhárom esetben ugyanazt az eredményt. Ez azt jelenti, hogy minden egyes esetben lehetőség van arra, hogy a fenti képlet a fenti, így a legegyszerűbb számításokat.