Геометрическая оптика
Понятие о световом луче Длины волн оптического диапазона порядка 10-7м, поэтому для решения многих задач можно отвлечься от его волновой природы и в первом приближении полагать, что свет распространяется вдоль лучей – некоторых линий, вдоль которых переносится световая энергия. В предельном случае, полагая, что длина волны стремиться к нулю, можно сформулировать законы оптики на языке геометрии. Соответственно этот раздел будет называться геометрической оптикой. Основу геометрической оптики составляют 4 закона. 1.Закон прямолинейного распространения света: «в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно». Этот закон приближённый, так как, например, при прохождении через малые отверстия наблюдается отклонение от прямолинейности. 2.Закон независимости световых лучей: «лучи при пересечении не возмущают друг друга». Он справедлив при не слишком больших интенсивностях. 3.Закон отражения света. 4.Закон преломления света (Закон Снеллиуса). Оптическая длина пути. Принцип Ферма В основу геометрической оптики может быть положен принцип Ферма: «Свет распространяется по такому пути, для прохождения которого ему требуется минимальное время». (Это формулировка самого Ферма) Для прохождения участка пути ds свету требуется время dt=ds/v, где v – скорость света в данной точке среды. Следовательно, время, необходимое свету для прохождения пути от точки1 до точки 2, равно Величина, имеющая размерность длины называется оптической длиной пути. В оптически однородной среде Так как t=L/c, то можно принцип Ферма сформулировать следующим образом: «Свет распространяется по такому пути, оптическая длина которого экстремальна (т.е. минимальна, максимальна, или стационарна- одинакова для всех путей)».