Законы геометрической оптики

Содержание

Слайд 2

Преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью,

Преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и

нормалью, восстановленной в точке падения; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных веществ.

i'

Отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной в точке падения; угол отражения равен углу падения.

3. Закон отражения света

4. Закон преломления света

Слайд 3

Оптические приборы Тонкая линза R1 –R2 F F' –f f n0 n Фокальная плоскость Главные плоскости

Оптические приборы

  Тонкая линза

R1

–R2

F

F'

–f

f

n0

n

Фокальная плоскость

Главные плоскости

Слайд 4

а b –f f Оптическая сила линзы D = 1/f , дптр Формула тонкой линзы

а

b

–f

f
 Оптическая сила линзы D = 1/f , дптр

Формула тонкой линзы

Слайд 5

Характерные лучи тонкой собирающей линзы o F F'

Характерные лучи тонкой собирающей линзы

o

F

F'

Слайд 6

Конденсер Коллиматор

Конденсер

Коллиматор

Слайд 7

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ИХ СВОЙСТВА Уравнения Максвелла. Волновое уравнение Плоская электромагнитная

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ИХ СВОЙСТВА

Уравнения Максвелла. Волновое уравнение

Плоская электромагнитная волна

Когерентность электромагнитных

волн

Шкала электромагнитных волн. Видимый диапазон

Монохроматичность электромагнитных волн

Слайд 8

Уравнения Максвелла. Волновое уравнение Уравнения Максвелла для однородной нейтральной (ρ =0) непроводящей (j = 0) среды:

Уравнения Максвелла. Волновое уравнение

Уравнения Максвелла для однородной нейтральной
(ρ =0) непроводящей

(j = 0) среды:
Слайд 9

Воздействуем оператором на левую и правую часть уравнения - волновые уравнения. - фазовая скорость. Волновое уравнение

Воздействуем оператором

на левую и правую часть уравнения

- волновые уравнения.

-

фазовая скорость.

Волновое уравнение

Слайд 10

Плоская электромагнитная волна Исследуем плоскую электромагнитную волну, распространяющуюся вдоль оси 0X.

Плоская электромагнитная волна

Исследуем плоскую электромагнитную волну, распространяющуюся вдоль оси 0X.


Тогда волновые уравнения примут вид

Возможны два типа волны.

Слайд 11

Плоская электромагнитная волна Простейшими решениями волновых уравнений являются: - волновое число.

Плоская электромагнитная волна

Простейшими решениями волновых уравнений являются:

- волновое число.

Введем понятие волнового

вектора:

X

Фронт волны

t = t1

Слайд 12

Свойства электромагнитных волн 1. Электромагнитные волны поперечны. 2. Колебания векторов напряженности

Свойства электромагнитных волн

1. Электромагнитные волны поперечны.

2. Колебания векторов напряженности электрического и

магнитного поля происходят в одной фазе .

3. Амплитуды колебаний напряженности электрического и магнитного поля связаны соотношением:

4. Фазовая скорость электромагнитной волны равна

где

- фазовая скорость в вакууме.

5. Энергия, переносимая электромагнитной волной через единицу поверхности за единицу времени (плотность потока энергии) равна:

- вектор Пойнтинга.

Слайд 13

Шкала электромагнитных волн V(λ) = 1 при λ=555 нм. Кривая относительной спектральной чувствительности глаза

Шкала электромагнитных волн
V(λ) = 1 при λ=555 нм.

Кривая относительной спектральной
чувствительности глаза

Слайд 14

Монохроматичность электромагнитных волн Монохроматической называется электромагнитная волна, имеющая определенную частоту, и

Монохроматичность электромагнитных волн

Монохроматической называется электромагнитная волна, имеющая определенную частоту, и

амплитуда которой не зависит от времени.

- степень монохроматичности.

Монохроматическая волна

Квазимонохроматическая волна

α - начальная фаза

Δω<<ω0

Слайд 15

Когерентность электромагнитных волн Когерентность - это согласованность колебательных процессов во времени.

Когерентность электромагнитных волн

Когерентность - это согласованность колебательных процессов во времени.

Когерентными называются источники, разность фаз излучения которых не зависит от времени.

1. Временная когерентность - согласованность колебаний в данной точке пространства с течением времени.

Время когерентности τког- время, за которое случайное изменение фазы достигает π.

Для монохроматического излучения τког= 10-8 с.

Для квазимонохроматического излучения

2. Пространственная когерентность - согласованность колебаний в разных точках пространства.

Длина когерентности

Слайд 16

Пример 1. Определить степень монохроматичности белого света. Светофильтр

Пример 1. Определить степень монохроматичности белого света.

Светофильтр