На ". Геометрични оптика и квантовата свойства на светлината"
Извършва Shaikhutdinov Талгат
Геометрични оптика се нарича оптична част, което разглежда законите на разпространение на светлината енергия в прозрачна среда с идеята на светлинен лъч.
Светлинен лъч - това не е светлинен лъч, и линия показва посоката на разпространение на светлината.
1. Законът на праволинейното разпространение на светлината.
Светлина в хомогенна среда се простира по права линия. Rectilinear разпространение на светлината се дължи на образуването на сенки, на място, където не прониква светлина енергия. Източници на малки размери се образува рязко профилирана сянка и голям поза Umbra и полусянка, в зависимост от източника и разстоянието между тялото и източника.
2. Правото на размисъл. Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение.
Лъчът на инцидент и отразения лъч е перпендикулярна на границата между двете медии. възстановен в точката на падане. се намират в една и съща равнина
# 945, ъгълът на падане # 946; ъгъла на отражение # 947; -perpendikulyar понижи до точката на падане
3. Законът на пречупване.
На границата между две среди светлината променя посоката на разпространение. Част от енергията на светлината се връща в първата среда, а след това има отразяване на светлината. Ако втората среда е прозрачна, а след това от страна на светлината може при определени условия да преминава през медиите като границата се променя обикновено. посоката на разпространение. Това явление се нарича пречупване на светлината.
# 945, ъгълът на падане # 946 - ъгъла на пречупване.
Лъчът на инцидент и отразения лъч е перпендикулярна на границата между двете медии. възстановен в точката на падане. лежат в една равнина. съотношение синуса на ъгъла на падане на синуса на ъгъла на пречупване е постоянна за двете медийни данни.
Постоянното п е относително индекс на пречупване или индексът на втория среда спрямо първата пречупване.
Съдопроизводството лъчи в триъгълна призма
Оптичните устройства често се използват триъгълна призма от стъкло или други прозрачни материали.
Пътят на сечение с триъгълна призма
Рей, минаваща през триъгълна стъклена призма, винаги ангажирани с неговата база.
ъгъл # 966, наречена пречупващи ъгъл призма сгъване на гредите .Ugol # 952; Това зависи от коефициента на пречупване п на призмата и четене на ъгъла на падане # 945, оптична призма във формата на равнобедрен правоъгълен триъгълник често се използва .В оптични устройства. Използването им се основава на факта, че граничната ъгъл на общо отражение за стъкло е # 945; 0 = 45 0
греди се движат в призмите от този тип
Поведението на лъчите в perehozhdenii средно на един вид в друг.
Когато въздействието на лъча от по-малка плътност към по-плътна среда се пречупват и гредата се притиска към перпендикуляра падна в една точка спад
# 945; - ъгълът на падане, # 946 - ъгъла на пречупване
След контакт с лъча от средата за по-плътна в по-малка плътност лъч се пречупва и се притиска към интерфейса.
# 945; е ъгълът на пречупване. # 946; -uol есен
Прозрачно тяло, ограничено от двете страни на сферичните повърхности на обектива се нарича
Pic2 Фигура 3 Фигура 4
Обикновено, обективът е направен от стъкло. Директен OO1 простиращ се през центровете на сферични повърхности се нарича основната оптичната ос (фигура 1).
Обектив средата, която повече. от ръба, наречен събирането (Фигура 2)
Обектива е показано на Фигура 3, се нарича разсейване.
Всеки обектив може да бъде представен. като набор от стъклени призми (Фигура 4).
Обективът на въздуха събиране отклонява лъчите към главната оптична ос и разсейването - от главната оптична ос.
Да разгледаме тънък обектив .Това е леща, в която неговата дебелина е много по-малък от AB R1 и R2 радиуси. Всички следващи аргументи са тънки лещи. Както сферични и плоски огледала. лещи създават образи на източници на светлина. Това означава, че светлината, въз основа на които - една точка на обекта. след пречупване през призмата отново събира в една точка (снимката), независимо от това дали всяка част на обектива, през лъчи мина. Ако преминаваща през обектива сближат, те образуват действително изображение. Ако преминал през отклонява обектива лъчи, които се пресичат в една точка не лъчите. и тяхното продължаване. След това изображението е въображаем.
Лъчи успоредна на главната оптична ос на обектива, след като индексът на пречупване обектив дифузьор ще се различават, и техните продължения се пресичат основният фокус на обектива разминаващи се е въображаем и се намира на разстояние от обектива F
Вторият минимум Основният акцент е върху другата страна на обектива на същото разстояние от двете страни, ако обективът сряда е същото.
Точката, в която се събира след пречупване лъчи инцидент на обектива нарича основната обектива фокус, а разстоянието от фокуса на фокусното разстояние се нарича Лиза
Две фокуса на обектива
Главна равнина, перпендикулярна на главната оптичната ос на лещата и минаваща през фокуса се нарича фокусно самолет.
Поставянето на светлинен ръчна количка навсякъде във фокалната равнина. Ние получи паралелни лъчи след пречупване.
Imaging в лещите
характеристиките на обектива се определят най-вече. място си трикове. Това означава. знаейки, че разстоянието от източника към обектива и фокусното разстояние може да се определи разстоянието до изображението, без да се има предвид по пътя на лъчите в лещата.
При изграждането на образа на светлинен точка (обект) от общия поток на лъчи инцидент на обектива. избран греда 2:
1. лъч преминава през оптичния център. тя не минава пречупена.
2. лъч идва II, които или оптичната ос, след пречупване този лъч преминава през фокуса се намира на тази оптична ос.
3. Рей. минаваща през фокуса на предната леща. лъч след пречупване II отидете в главното оптичната ос.
4. лъч преминава през предната двойна фокуса след пречупване този лъч през задната като двоен фокус.
В хода на 4 лъчи проследи по-лесно. Най-често се използва в строителството на първите два лъча.
Ако светлинен точка се намира на главния оптичната ос. след това да се изгради, е необходимо да доведе страничен оптична ос.
Quantum свойства на светлина
Светлината може да бъде представен не само от точката на вълната точка, но също така и като оригинален поток от частици - кванти на светлина (фотони)
Основната характеристика на квантовата - е енергия. Монохроматично светлинен поток, съставен от фотони със същия светлинна енергия
фотонна енергия е равна на
Когато Н = 6.62 X 10 -34 J S - константата на Планк, # 957; честотен на светлина (Hz), С е скоростта на светлината във вакуум, м / сек, дължина на вълната X (т)
Феномен. се състои в това, че металното тяло се подлага на облъчване на излъчваната светлина електрони се нарича фотоелектричния ефект. Фотоелектрически ефект - тази екстракция на електрони от метални повърхности от излагане на светлина.
Теорията на фотоелектричния ефект е създаден от големия немски физик Айнщайн. Според тази теория, ч # фотонната енергия 957 светлина; отива да направи работата функция на A, това е работата, която трябва да се направи за да се отстрани един електрон от повърхността на метал, съобщение с електронен кинетична енергия.
За всяко тяло се наблюдава фотоефект само в случай, че честотата на светлина повече от минималната стойност # 957; т. Тази минимална стойност се нарича червен ръб на фотоефект.