Сәулелік оптика заңдары

Сәулелік немесе геометриялық оптика жалпы жарық жайындағы ілімнің (оптиканың) техникалық маңызы зор саласы болады. Оптиканың бұл саласында жарық сәулесі деген ұғым пайда-ланылып, жарықтың әр түрлі мөлдір ортада таралу құбылыстары қарастырылады, сонда жарық сәулесі деп бойымен жарық энергиясы таралатын геометриялық сызық ұғылады; жарықтың табиғаты сөз болмайды. Мәселе тәжірибе жүзінде тағайындалған сәулелік оптика заңдары делінетін қағидаларға негізделіп қарастырылады. Ол заңдардың мазмұны мынадай:

1.Жарықтың түзу сызықтық таралу заңы. Жарық сәулелері біртекті ортада түзу сызық бойымен таралады.
Бұл заңды тек дифракция құбылыстары есепке алынбайтын жағдайларға ғана қолдануға болады.

2. Жарық шоқтарының тәуелсіздік заңы. Жарықтың бір шоғынық әсері басқа шоқтарының әсерлеріне тәуелді емес, яғни жарық шоқтары бір-біріне ықпалын тигізбейді. Бұл заң когерент емес сәулелер шоқтары үшін ғана дұрыс орындалады.

3. Жарықтың шағылу заңдары: а) Бетке түскенсәуле, одан ша-ғылған сәуле және сол бетке түсу нүктесі арқылы жүргізілген нормаль бір жазықтықта жатады.

б) Шағылу бұрышы (і') мен түзу бұрышы (і) өзара тең

і = і'. (1)

Осы айтылған заңдар тек жарық жалтыр тегіс беттен шағылғанда орындалады. Егер жарық түскен бет күңгірт немесе кедір-бұдыр болса, онда жарық барлық жаққа бытырай шағылады, яғни жарық шашырайды.

4. Жарықтың сыну заңдары. а) Түскен сәуле; сынған сәуле және түсу нүктесі арқылы екі ортаның шекара бетіне жүргізілген нормаль бір жазықтықта жатады.

б) Түсу бұрышы (і) синусының сыну бұрышы (r) синусына қатынасы берілген екі орта үшін тұрақты шама болады:

(2)

мұндағы п₂₁ —екінші ортаның бірінші ортаға қатысты сыну көрсеткіші деп аталады, ол шекарасынан жарық өтетін орталардың қасиеттеріне тәуелді, і мен r бұрыштарының үлкен-кішілігіне байланысты емес.