Явление полного отражения

Пусть свет распространяется из среды с большим n₁ (оптически более плотной) в среду с меньшим n₂ (оптически менее плотную).

С увеличением угла падения α увеличивается и угол преломления γ, так что при α = α_пр угол преломления не окажется равным (α_пр называется предельным углом).

При α > α_пр весь падающий свет полностью отражается - явление полного отражения.

Предельный угол i_пр определяется из соотношения .

Линзы

Линза - это прозрачное тело, ограниченное двумя поверхностями (одна из них сферическая или цилиндрическая, а вторая - сферическая или плоская), преломляющими световые лучи, способные формировать оптические изображения предметов.

Материалом для линз служат стекло, кварц, пластмассы и др.

По оптическим свойствам линзы делятся на собирающие и рассеивающие.

Главная оптическая ось - прямая, проходящая через центры кривизны поверхностей линзы (на рисунке она проведена жирной линией).

Оптический центр линзы О - точка, лежащая на главной оптической оси и обладающая тем свойством, что лучи проходят сквозь нее не преломляясь.

Линза называется тонкой, если ее толщина значительно меньше радиуса поверхностей, ограничивающих линзу.

Формула тонкой линзы - соотношение, связывающее радиусы кривизны R₁ и R₂ поверхностей линзы, с расстояниями a и b от линзы до предмета A и его изображения B:

, (12)

- относительный показатель преломления,

n, n₁ - абсолютные показатели преломления линзы и окружающей среды,

f – фокусное расстояние линзы.

Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы считается положительным, а вогнутой - отрицательным.

Фокус - это точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси.

Если a = ¥, то лучи падают на линзу параллельным пучком.

Если b = ¥, то лучи выходят из линзы параллельным пучком.

Оптической силой Ф линзы называется величина

, (13)

она измеряется в диоптриях [дптр].

Диоптрия - оптическая силы линзы с фокусным расстоянием 1 м: .

Линза с положительной оптической силой является собирающей, а с отрицательной - рассеивающей.

Причем для рассеивающей линзы расстояния f и b считают отрицательными.

Построение изображения предмета в линзах осуществляют с помощью трех лучей:

· луча, проходящего через оптический центр линзы и не изменяющего своего направления;

· луча, идущего параллельно главной оптической оси - после преломления в линзе этот луч проходит через второй фокус линзы;

· луча, проходящего через первый фокус линзы - после преломления в линзе он выходит из линзы параллельно ее главной оптической оси.

Примеры построения изображения в собирающей линзе­.

Действительное изображение:

Мнимое изображение:

Отношение линейных размеров изображения и предмета называется линейным увеличением линзы.

Отрицательным значениям линейного увеличения соответствует действительное изображение (оно перевернутое), положительным - мнимое изображение (оно прямое).