Презентація на тему «Геометрична оптика»

Геометрична оптика

Геометрична оптика

Геометрична оптика

Геометрична оптика

ОСНОВУ геометричної оптики утворюють чотири закони:
Закон прямолінійного поширення світла
Закон незалежності світлових променів
Закон відбивання світла
Закон заломлення світла

Закон поширення світла в однорідному середовищі.
Доведення прямолінійності поширення променів світла

A1
A
B1
B
C
D
M
N
A2
B2
α
γ
α
γ
Отже,
Δ DAB ~ Δ CBA
( AB – спільна сторона, кути D і C рівні як прямокутні ),
з чого слідує
Застосування принципу Гюйгенса при виведенні законів геометричної оптики
Закони відбивання світла на непрозорій межі двох середовищ.

Види відбивання світла.
Дзеркальне відбивання
Дифузне (розсіяне)
відбивання

A1
A
B1
B
C
D
M
N
A2
B2
α
β
α
β
Закони заломлення світла на прозорій межі двох середовищ (ρ1<ρ2)

A1
A
B1
B
C
D
M
N
B2
α
β
α
β
A2
Закони заломлення світла на прозорій межі двох середовищ (ρ1>ρ2)

Приклади проходження світла через межі кількох середовищ.
α
α
Хід світлового променя через призму
α1
β2
β1
α2
Хід світлового променя через плоскопаралельну пластину

Дисперсія світла.

Лінза. Оптична сила лінзи. Побудова зображень у лінзах
Лінзою називають прозоре тіло, обмежене з обох боків сферичними поверхнями (одна з поверхонь може бути плоскою). Розрізняють такі лінзи як показано : а - двовипукла, б - плоско-опукла, в - двоввігнута, г - плоско-ввігнута, д - опукло-ввігнута,
Опуклі
Вгнуті

Вгнуті лінзи. Розсіювальні

Опуклі лінзи. Збиральні

Оптична сила лінзи
1 дптр - діоптрій

Лінза є головною частиною багатьох оптичних приладів (фотоапаратів, проекційних апаратів, телескопів, біноклів, підзорних труб, лупи, мікроскопа), ока людини або тварин.

Чудесный дар природы вечной,Дар бесценный и святой. В нём источник бесконечный Наслажденья красотой.
Солнце, небо, звёзд сиянье,Море в блеске голубом,Всю природу и созданиеМы лишь в свете познаём.

Гюйгенс Хрістіан (1629-1695) - голландський фізик і математик, творець першої хвильової теорії світла. Основи цієї теорії Гюйгенс виклав у «Трактаті про світло» (1690). Математичні роботи Гюйгенса стосувалися дослідження конічних перетинів, циклоїди і інших кривих. Йому належить одна з перших робіт з теорії ймовірності. За допомогою вдосконаленої їм астрономічної труби Гюйгенс відкрив супутник Сатурна Титан.

ДЗЕРКАЛА. ВІДБИВАННЯ СВІТЛА

ДЗЕРКАЛА. ВІДБИВАННЯ СВІТЛА

ПЛОСКЕ ДЗЕРКАЛО

ПЛОСКЕ ДЗЕРКАЛО

зберігає симетрію
змінює право наліво, ліво направо
 
Властивості дзеркала:

ДЗЕРКАЛЬНІ ПОВЕРХНОСТІ:

ЗАДАЧІ
Знайти положення зображення предмета яке дає збиральна лінза з фокусною відстанню 5 см, якщо предмет знаходиться на відстані 3 см від лінзи.
ДАНО:
F = 5 см
d = 3 см
f - ?
СI Розв'язання
5*м
 
3*м
 
= +
 
F =
 
Fd + Ff = df
Fd = df- Ff
f =
 
f = м = -0,075
 
[ f ] = =
 
ВІДПОВІДЬ: f = -0,075 м.

Промінь падає під кутом 50° на скляну пластинку (n = 1,5) завтовшки 4 см з паралельними гранями. Визначить зміщення променя, який вийшов з пластини.
Дано:
ἁ = 50°
h = 4 см
n = 1,5
d - ?
СІ Розв'язання
4*м
 
= n;
 
 
; AB=
 
= =
 
d=
 
=
 
; 50°-31°=19°
 
d=4*=4*= 1,5
 
d=1,5 см
ВІДПОВІДЬ : d=1,5 см

Висота палі моста 10 м. Глибина водоймища 6м. яка довжина тіні від палі на дні водоймища, якщо кут падіння променів 50°?
Дано: Розв'язання
H=10м
h=6м
α=50°
L - ?
L=DF+FB;
 
DF= = n
 
;
 
DF=6*0,7=4,2(м)
FB= tg
 
AC=H-h; FB=AC*tg= (H-h ) tg
 
FB=4*tg50°=4*1,192=4,8м
L= 4,2+4,8 м = 9м
ВІДПОВІДЬ: L= 9 м

Відбивання
світла

Відбивання
світла

Яке явище тут спостерігаємо?

Яке явище тут спостерігаємо?

Показник
заломлення

Повне відбивання
світла

У СВІТІ ЦІКАВОГО
Здається, що зображення опукле і лінії нерівні? Помилочка вийшла. Всі лінії паралельні і рівні.

Чи знаєте Ви У природі існує декілька видів грибів, що яскраво сяють!

Око бджоли
Бджола чітко розрізняє форму, розміри й швидкість об'єкта, що промайнув поблизу неї.
Око бджоли сприймає ультрафіолетове випромінювання.
Бджола відрізняє площину поляризації світла,
що розсіяне в небі і це дає їй змогу орієнтуватися
в просторі.

Око як оптична система
Що спільного у ока та фотоапарата?

Особливості ока
Око являє собою оптичну систему. Це кулясте тіло діаметром 25 мм і масою 8 г.
Оптична сила ока при розслабленому очному м'язі становить 59 дптр, при максимальній напрузі м'яза – 70 дптр.
Здатність ока пристосовуватися до різної яскравості предметів, що спстерігаються називається адаптацією.
Здатність кришталика змінювати свою кривизну в разі зміни відстані до предмета, який розглядаємо називається акомодацією.

Вади зору
Короткозорість - це вада зору, у разі якої фокус оптичної системи ока в спокійному стані розташований перед сітківкою.
Короткозорість коригується носінням окулярів із розсіювальними лінзами.

Вади зору
Далекозорість – це вада зору, у разі якої фокус оптичної системи ока в спокійному стані розташований за сітківкою.
Далекозорість коригується носінням окулярів зі збиральними лінзами.

Цікаво
Око жаби – обирає лише ту інформацію, яка становить інтререс.
Курка дивиться на світ лише одним оком.
Кальмари бачать інфрачервоне випромінювання.
Карасі бачать те, що відбувається над водою.

Який одяг – темний чи світлий – доцільніший у пустелі?
Яка вода – прозора чи непрозора – більше нагріватиметься потоком світла?
Яка людина – короткозора чи далекозора – розрізнить дрібніші деталі годинникового механізму?
(Взимку – темний, влітку – світлий.)
НЕПРОЗОРА
( Короткозора)

Внаслідок заломлення пучку світла на межі повітря – скло напрям його поширення змінився на кут α. Чи зміниться цей кут, якщо на поверхню скла налити шар води ?
У кого – риби чи птаха – за однакових геометричних розмірів більша оптична сила ока?
Чи можливо отримати лінзу, відрізаючи площиною частину: а) скляної сфери; б) скляного циліндра?
Ні, оскільки він визначається відношенням показників заломлення першого та останнього середовища.)

Чарівна ложка
Я налив у чашку чаю,
Ложку з цукром опустив –
І зненацька помічаю:
Хтось її переломив.
Хто цей злодій? Де сховався?
Ложку з жалем вийняв я
І безмежно здивувався:
Ціла ложечка моя.
Та лише у чай проникне –
Знов ламається вона.
Що це? Може, чарівник я?
Може, ложка чарівна?

ОПТИЧНІ ПРИЛАДИ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ СКРІЗЬ
Фотоапарат телескоп мікроскоп лазер кінопроектор кінокамера псевдоскоп епіскоп камера-обскура діаскоп епідіаскоп
Графоскоп лорнета лупа відеокамера монокль окуляри перископ теодоліт проектор рефлектор