Регион РФ: Пермский край

Для того, чтобы оценить ресурс, необходимо авторизоваться.

Сайт «Геометрическая оптика» предназначен для помощи в изучении данного раздела школьного курса физики. Облегчение усваивания материала обеспечивается за счёт анимации, с помощью которой наглядно демонстрируются физические явления. Имеется также раздел «Интересное», в котором можно найти нехитрые обманы зрения, сопровождаемые пояснениями.

Геометрическая оптика. Наглядно-раздаточное пособие

Аннотация к книге «Геометрическая оптика. Наглядно-раздаточное пособие»

Основная задача наглядного пособия — закрепить и частично расширить сведения, полученные школьниками на уроках физики. Сжатые теоретические сведения по основным законам геометрической оптики, оптические системы, основные формулы, рисунки и схемы, помогут школьникам быстро сориентироваться в материале, проанализировать и выбрать верное решение задачи. Пособие имеет удобный формат, уже знакомый ранее школьникам по предыдущим выпускам наглядных пособий, ёмкость изложения и удобную структуру. Оно будет полезно учащимся при подготовке к контрольным, самостоятельным работам и подготовке к ЕГЭ.

Мы пришлем письмо о полученном бонусе, как только кто-то воспользуется вашей рекомендацией. Проверить баланс всегда можно в «Личном пространстве»

Мы пришлем письмо о полученном бонусе, как только кто-то воспользуется вашей ссылкой. Проверить баланс всегда можно в «Личном пространстве»

Пособие по физике геометрическая оптика

3.1. Основные законы геометрической оптики

Основные законы геометрической оптики были известны задолго до установления физической природы света.

Закон прямолинейного распространения света : в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно. Опытным доказательством этого закона могут служить резкие тени, отбрасываемые непрозрачными телами при освещении светом источника достаточно малых размеров («точечный источник»). Другим доказательством может служить известный опыт по прохождению света далекого источника сквозь небольшое отверстие, в результате чего образуется узкий световой пучок. Этот опыт приводит к представлению о световом луче как о геометрической линии, вдоль которой распространяется свет. Следует отметить, что закон прямолинейного распространения света нарушается и понятие светового луча утрачивает смысл, если свет проходит через малые отверстия, размеры которых сравнимы с длиной волны. Таким образом, геометрическая оптика, опирающаяся на представление о световых лучах, есть предельный случай волновой оптики при λ → 0 . Границы применимости геометрической оптики будут рассмотрены в разделе о дифракции света.

На границе раздела двух прозрачных сред свет может частично отразиться так, что часть световой энергии будет распространяться после отражения по новому направлению, а часть пройдет через границу и продолжит распространяться во второй среде.

Закон отражения света : падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости ( плоскость падения ). Угол отражения γ равен углу падения α.

Закон преломления света : падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В. Снеллиусом в 1621 г.

Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления .

Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления:

Законы отражения и преломления находят объяснение в волновой физике. Согласно волновым представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости их распространения во второй среде υ2:

Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде:

Рис 3.1.1 иллюстрирует законы отражения и преломления света.

Среду с меньшим абсолютным показателем преломления называют оптически менее плотной.

При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n 2 1 – абсолютный показатель преломления первой среды.

Для границы раздела стекло–воздух ( n = 1,5 ) критический угол равен αпр = 42° , для границы вода–воздух ( n = 1,33 ) αпр = 48,7° .

Явление полного внутреннего отражения находит применение во многих оптических устройствах. Наиболее интересным и практически важным применением является создание волоконных световодов , которые представляют собой тонкие (от нескольких микрометров до миллиметров) произвольно изогнутые нити из оптически прозрачного материала (стекло, кварц). Свет, попадающий на торец световода, может распространяться по нему на большие расстояния за счет полного внутреннего отражения от боковых поверхностей (рис 3.1.3). Научно-техническое направление, занимающееся разработкой и применением оптических световодов, называется волоконной оптикой .

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

Современная энциклопедия . 2000 .

Смотреть что такое «ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА» в других словарях:

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА — раздел оптики, в к ром изучаются законы распространения оптического излучения (света) на основе представлений о световых лучах. Под световым лучом понимают линию, вдоль к рой распространяется поток световой энергии. Понятием луча можно… … Физическая энциклопедия

Геометрическая оптика — ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА, раздел оптики, в котором распространение света в прозрачных средах описывается с помощью представления о световых лучах, а волновые и квантовые свойства не учитываются. Основные законы геометрической оптики отражения света… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА — раздел оптики, в котором распространение света в прозрачных средах рассматривается на основе представления о световом луче как линии, вдоль которой распространяется световая энергия. Законы геометрической оптики применяются для расчетов… … Большой Энциклопедический словарь

Читайте так же:  1с отчетность итс

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА — раздел физики, в котором изучаются законы распространения (см.) в прозрачных средах на основе его прямолинейного распространения в однородной среде, отражения и преломления. Результаты, к которым приводит Г. о., часто бывают достаточными и… … Большая политехническая энциклопедия

Геометрическая оптика — Для улучшения этой статьи желательно?: Добавить иллюстрации. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное … Википедия

геометрическая оптика — geometrinė optika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. geometrical optics; ray optics vok. geometrische Optik, f; Strahlenoptik, f rus. геометрическая оптика, f; лучевая оптика, f pranc. optique géométrique, f … Fizikos terminų žodynas

геометрическая оптика — раздел оптики, в котором распространение света в прозрачных средах рассматривается на основе представления о световом луче как линии, вдоль которой распространяется световая энергия. Законы геометрической оптики применяются для расчётов… … Энциклопедический словарь

Геометрическая оптика — раздел оптики (См. Оптика), в котором изучаются законы распространения света на основе представлений о световых лучах. Под световым лучом понимают линию, вдоль которой распространяется поток световой энергии. Понятие луча не противоречит… … Большая советская энциклопедия

геометрическая оптика — ▲ распространение ↑ луч света преломление. лучепреломление. преломить, ся. аберрация. астигматизм. дисторсия. кома. каустика, каустическая поверхность. фокус. фокальный. диоптрия. диоптрика. увеличительный (# линза). < > уменьшительный.… … Идеографический словарь русского языка

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА — раздел оптики, в к ром законы распространения света в прозрачных средах рассматриваются на основе представлений о световых лучах линиях, вдоль к рых распространяется световая энергия. Г. о. предельный случай волновой оптики при Лямбда > 0, где… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Геометрическая оптика, Федосов И.В., 2008

Геометрическая оптика, Федосов И.В., 2008.

Учебное пособие по геометрической оптике для студентов высших учебных заведений. Рассмотрены основы геометрической оптике и теории идеальных оптических систем.

ЗАКОН НЕЗАВИСИМОСТИ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ.
Световые лучи распространяются независимо друг от друга — так, как будто других лучей, кроме рассматриваемого, не существует.

Световой поток можно разбить на отдельные световые пучки, выделяя их, например, при помощи диафрагм. Действие этих выделенных световых пучков оказывается независимым, т.е. эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно другие пучки или они устранены.

Опытным доказательством этого закона служит отсутствие влияния друг на друга световых пучков проходящих через одну и ту же точку пространства в разных направлениях, как, например, пучки от источников A и С, проходящие через точку К на рис. 1.2. Независимость световых пучков, проходящих через одну точку пространства, наблюдается лишь при не слишком больших интенсивностях света. (Интенсивностью света называют количество энергии, переносимое световой волной за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения света). При интенсивностях света, получаемых с помощью лазеров, закон независимости перестает выполняться. Причиной этому служат нелинейные эффекты, когда интенсивное световое излучение изменяет оптические свойства среды, через которую распространяется.

Оглавление
Предисловие
Введение
1. Основы геометрической оптики
1.1. Законы геометрической оптики
1.2. Принцип Ферма
1.3. Оптическое изображение и основные понятия геометрической оптики
1.4. Правила знаков
2. Теория идеальной оптической системы
2.1. Оптическая система
2.2. Идеальная оптическая система
2.3. Линейное увеличение. Кардинальные точки оптической системы. Главные плоскости. Фокусные расстояния
2.4. Графическое построение изображений
2.5. Основные формулы идеальной оптической системы
Уравнение Лагранжа — Гельмгольца
2.6. Угловое и продольное увеличение оптической системы. Их связь с линейным увеличением. Узловые точки
2.7. Соединение двух оптических систем в одну с общей осью симметрии
3. Преломление и отражение лучей
3.1. Преломление лучей сферической поверхностью
3.2. Преломление лучей плоской поверхностью и плоскопараллельной пластинкой
3.3. Преломление лучей призмой. Оптический клин
3.4. Отражение лучей плоским зеркалом и системой из плоских зеркал
3.5. Отражение лучей от сферической поверхности
4. Область параксиальных лучей
4.1. Формулы для параксиальных лучей. Параксиальный инвариант Аббе
4.3. Связь между фокусными расстояниями и показателями преломления
4.4. Нулевые, или вспомогательные, параксиальные лучи. Расчет хода нулевого луча
4.5. Формулы для определения фокусного расстояния и положения кардинальных точек линзы
4.6. Оптическая сила системы
4.7. Бесконечно тонкие линзы
4.8. Сферические зеркала. Построение изображений в сферических зеркалах
Литература.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Геометрическая оптика, Федосов И.В., 2008 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Пособие по физике «Геометрическая оптика»

Геометрическая оптика

Опыт №1.

(относится к теме «Преломление света»)

Красивое зрелище представляет собой фонтан, у которого выбрасываемые струи освещаются изнутри. Это можно изобразить в обычных условиях, проделав следующий опыт. В высокой консервной банке на высоте 5 см от дна надо просверлить круглое отверстие диаметром 5- 6 мм . Электрическую лампочку с патроном надо аккуратно обернуть целлофановой бумагой и расположить ее напротив отверстия. В банку надо налить воды. Открыв отверстие а, получим струю, которая будет освещена изнутри. В темной комнате она ярко светится и опят выглядит очень эффектно. Струе можно придать любую окраску, поместив на пути лучей света цветное стекло. Если на пути струи подставить палец, то вода разбрызгивается и эти капельки ярко светятся.

Читайте так же:  Объяснительная на имя руководителя образец

Опыт №2.

(относится к теме «Глаз»)

Зажгите настольную лампу с матовым колпаком (или какой-нибудь другой протяженный и довольно резко очерченный источник света) и поставьте ее на расстоянии около метра от себя. Перед глазом расположите небольшое плоское зеркало так, чтобы оно не перекрывало прямых лучей, падающих от лампы на глаз. В зеркале вы увидите изображение лампы на зрачке глаза.

Ясно, что это изображение создано отраженными от глаза лучами. Но почему оно одно? Ведь должно быть четыре изображения!

Сравним между собой яркости всех возможных изображений. Для этого в формулу для коэффициента отражения света kподставим конкретные значения показателей преломления роговицы, водянистой жидкости, хрусталика и стекловидного тела. Получим, что от передней поверхности роговицы отражается 2,5%, от задней поверхности роговицы — 0,02%, а от передней и задней поверхностей хрусталика — по 0,03% падающего на глаз светового потока. Это означает, что яркость первого изображения приблизительно в сто раз больше яркости остальных изображений. Вот почему в опыте видно только одно изображение — полученное отражением света от передней поверхности роговицы.

Опыт № 3.

(относится к факультативным занятиям)

Модель для демонстрации солнечных пятен из пенопласта представляет собой укрепленную на демонстрационном экране полую сферу, внутри которой расположен источник света. Пористая структура модели обеспечивает зернистое строение поверхности, очень сходное с грануляцией.

Технология изготовления модели очень проста. На куске пенопласта толщиной 8-10 см проводится окружность радиусом 4-5 см. Острым ножом, заготовке придается форма полусферы. Окончательная отделка сводится к зачистке поверхности мелкозернистой шкуркой. В полусфере, со стороны её основания, аккуратно вырезается небольшая полость для источника света. Полость также имеет форму полусферы. Полусфера укрепляется на фанерном экране размером 50-50 см шурупами. В центре экрана высверливается отверстие, в которое вставляется электрический патрон. Для освещения полусферы используется автомобильная электролампа на 6-12В. Экран закрашивается краской или заклеивается бумагой темно-синего цвета.

В полусфере, с внешней стороны, остро заточенным концом тонкостенной металлической трубочки диаметром до 1 см вырезаем два отверстия одинаковой глубины (1,5-2 см) так, чтобы одно отверстие находилось в центре полусферы, а другое – вблизи её края. Стенки отверстий экранируются от внутреннего рассеянного света бумажными трубочками, вставленными в эти отверстия.

C олнечное пятно изображается не на полусфере, а на специальной пробке. Для которой в полусфере делается отверстие диаметром 5-6 мм и глубиной 10 мм. Пробка изготавливается из куска пенопласта, с которого предварительно срезается гладкий блестящий слой толщиной не более 1,5 мм. Высота пробки 10 мм. До полвины высота пробки имеет форму цилиндра, диаметр которого равен диаметру отверстия в полусфере. Другая половина делается конической, расширяющейся к срезу. Обжав коническую часть, пробку запрессовывают в отверстие. Затем, аккуратно подрезая пробку, острым ножом формуют в ней неглубокую воронку, на стенах которой тупым концом ножа делают прожилки, что обеспечивает более полное сходство с полутенью. Центральная часть пробки (тень пятна) закрашивается черной акварельной краской. Можно нанести на поверхность полусферы несколько пор. Лучше изобразить на полусфере два пятна – одно в центральной его части, другое – ближе к краю.

Для изображения на поверхности полусферы факелов ближе к её краям, там, где имеется потемнение, ножом срезаются несколько небольших площадок неправильной формы. Эти площадки будут светиться ярче, чем сама полусфера, создавая полную иллюзию факелов. Как показывать модель и демонстрировать на ней различные физические явления происходящие на Солнце я расскажу в практической части работы.

Опыт № 4.

(искуственная радуга)

Металлическую пластинку следует вымыть с мылом и высушить. Так как копоть не смачивается водой и глицерином, то, перемещая пластину над пламенем свечи, нужно равномерно нанести на её поверхность слой копоти. Но если влажность воздуха велика, копоть может отслоиться от пластинки или как бы “промокнуть”. Чтобы исключить это нежелательное явление, пластинку нужно предварительно покрыть тонким слоем клея “момент”, нитролака или нитрокраски, или лаком для волос сильной фиксации. После высыхания этого слоя нанести копоть.

Глицерин в опытах с радугой предпочтительней воды, так как он испаряется значительно медленнее. Даже в жаркую погоду “глицериновую радугу” мы сможем наблюдать несколько суток. Опыты с применением касторового масла еще продолжаются.

Для нанесения капель жидкости на уже закопченную поверхность жести необходим распылитель. Обычный пульверизатор для этого не годится . Дело в том, что он выдает капли, размеры которых колеблются в довольно широких пределах, а на таких каплях радуга получится размазанной, не контрастной. Хорошая радуга получается на примерно одинаковых каплях диаметром от 0,3 до 1 мм.

Предлагается использовать металлическую кисточку из тонкой проволоки и наносить глицерин до равномерного покрытия пластинки каплями стряхивая капли с проволоки. Плотность капельного слоя должны быть настолько большой, чтобы в рассеянном отраженном свете поверхность пластинки казалось состоящей сплошь из блестящих капель.

Для наблюдения радуги достаточно пластинку с каплями подставить под прямые лучи света и подобрать необходимый угол между этими лучами и направлением наблюдения. Как следует из теории радуги, этот угол для воды должен быть равен 42 (градуса), а для глицерина – 27 (градусов).

Если все сделано достаточно точно, то можно увидеть прекрасную яркую радугу и, иногда, рядом с ней – вторую, значительно более слабую.

В природе радуга обычно представляет часть окружности. Но во втором опыте мы наблюдали полную радугу (полную окружность) как во время полета на самолете.

Для этого на расстоянии 5–8 см от пластинки с каплями закрепляется лампочка от карманного фонаря. При наблюдении сверху можно заметить слабо освещенный круг с разноцветной границей, которая и является радугой.

ФИЗИКА: ОПТИКА. ЭЛЕМЕНТЫ АТОМНОЙ И ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ. Учебное пособие для вузов 14

Год: 2018 / Гриф другой организации

Читайте так же:  Без правильного полномочия

Предыдущие выпуски

В пособии рассматриваются законы геометрической и волновой оптики, обсуждаются квантовые свойства излучения, основы квантовой оптики, элементы квантовой механики, атомной и ядерной физики и физики элементарных частиц. Учитываются наиболее важные достижения в современной науке и технике, уделяется большое внимание физике различных природных явлений. Цель книги помочь освоить материал программы, научить активно применять теоретические основы физики как рабочий аппарат, позволяющий решать конкретные задачи, связанные с повышением ресурсоэффективности. В пособии приведено большое количество рисунков, схем, графиков и гистограмм, способствующих лучшему восприятию прочитанного материала.

Шаг 1. Выбирайте книги в каталоге и нажимаете кнопку «Купить»;

Шаг 2. Переходите в раздел «Корзина»;

Шаг 3. Укажите необходимое количество, заполните данные в блоках Получатель и Доставка;

Шаг 4. Нажимаете кнопку «Перейти к оплате».

На данный момент приобрести печатные книги, электронные доступы или книги в подарок библиотеке на сайте ЭБС возможно только по стопроцентной предварительной оплате. После оплаты Вам будет предоставлен доступ к полному тексту учебника в рамках Электронной библиотеки или мы начинаем готовить для Вас заказ в типографии.

Внимание! Просим не менять способ оплаты по заказам. Если Вы уже выбрали какой-либо способ оплаты и не удалось совершить платеж, необходимо переоформить заказ заново и оплатить его другим удобным способом.

Оплатить заказ можно одним из предложенных способов:

  1. Безналичный способ:
    • Банковская карта: необходимо заполнить все поля формы. Некоторые банки просят подтвердить оплату – для этого на Ваш номер телефона придет смс-код.
    • Онлайн-банкинг: банки, сотрудничающие с платежным сервисом, предложат свою форму для заполнения. Просим корректно ввести данные во все поля.
      Например, для ‘ class=»text-primary»>Сбербанк Онлайн требуются номер мобильного телефона и электронная почта. Для ‘ class=»text-primary»>Альфа-банка потребуются логин в сервисе Альфа-Клик и электронная почта.
    • Электронный кошелек: если у Вас есть Яндекс-кошелек или Qiwi Wallet, Вы можете оплатить заказ через них. Для этого выберите соответствующий способ оплаты и заполните предложенные поля, затем система перенаправит Вас на страницу для подтверждения выставленного счета.

‘ class=»text-primary»>Наличными оплата принимается через терминалы. Без процентов можно оплатить через отделения салонов связи Евросеть или Связной или через Сбербанк. В терминалах других систем возможно взимание комиссий.

Если оплата производится через салон связи: код платежа необходимо назвать оператору и указать, что платеж для Яндекс.Денег.

Если Вы находитесь за пределами РФ, список компаний, принимающих подобные платежи в Вашей стране, будет виден в окне с кодом платежа.

Возможен ли возврат моего заказа? Возврат средств?

Согласно Постановлению 55 Правительства РФ, книги входят в список непродовольственных товаров, которые не подлежат обмену и возврату. Поэтому, если Вы оплатили и получили заказ, надлежащего качества и в составе, аналогичном оплаченному, возврат не производится.

В остальных случаях возврат заказа и денежных средств обговаривается отдельно. Вы можете связаться с нами по телефону +7 (495) 744-00-12 или электронной почте [email protected] .

Доставка заказов печатных книг осуществляется через партнерскую сеть службу доставки. Доставка данной службой осуществляется в пределах Российской Федерации. В некоторые страны СНГ доставка возможна через транспортные компании по согласованию с сотрудниками Издательства.

Обратите внимание, что для корректной и своевременно доставки необходимо верно указать свой ‘ class=»text-primary»>мобильный телефон , чтобы сотрудник курьерской службы мог с Вами связаться. Указывать телефон необходимо, начиная с цифры 9 (без восьмерки)!

При оформлении заказа можно выбрать один из способов доставки:

    С амовывоз с пункта выдачи заказов. На территории России открыто большое количество пунктов выдачи. Для выбора данного способа доставки при оформлении заказа в блоке «Доставка» нажмите на « ‘ class=»text-primary»>Самовывоз », выберите населенный пункт. (Начните печатать название, появится выпадающий список городов. Выбрать нужно из тех, что есть в списке.) После выбора на карте отразятся все возможные пункты выдачи в данном населенном пункте. Карту можно приблизить. Справа от подходящего пункта выдачи в открывшемся окне необходимо нажать кнопку «Выбрать пункт», тогда адрес появится в строке «Адрес самовывоза». В отдельном окне видны часы работы пункта выдачи, ориентировочная дата готовности заказа, стоимость доставки и поясняющая информация (если таковая имеется). В этом же блоке Вы увидите стоимость доставки и срок хранения заказа.

К урьерская (адресная) доставка. Для выбора данного способа доставки при оформлении заказа нажмите на слово « ‘ class=»text-primary»>Курьерская ». Необходимо указать Ваш населенный пункт (начните водить название в строке «Город», выбрать необходимо из появившегося списка). Затем заполните адрес доставки, начиная с улицы. В комментариях можно указать дополнительные сведения. Сотрудник курьерской службы всегда предварительно звонит перед приездом для согласования времени и адреса, однако можно дополнительно подчеркнуть необходимость звонка заранее. Просим обратить внимание, что без подтверждения от Вас готовности принять заказ, курьер не выезжает по адресу! Время ожидания курьера на адресе составляет строго 15 мин.

Выбрать удобную дату доставки можно из списка дней, что выделены зеленым. В этой же форме Вы увидите стоимость курьерской доставки.