Презентація на тему «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,

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 созданиеМы 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



ПЛОСКЕ ДЗЕРКАЛО

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 
Fd + Ff = df
Fd = df- Ff
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 
                                   
 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 - ? 
DF=6*0,7=4,2(м)
FB=4*tg50°=4*1,192=4,8м
L= 4,2+4,8 м = 9м
ВІДПОВІДЬ: L= 9 м
Відбивання 
світла
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