2.Principiul independentei propagarii razelor de lumina
35
Transcript of 2.Principiul independentei propagarii razelor de lumina
Optica este o ramură a fizicii care
studiază proprietăţile şi natura
luminii, modul de producere a
acesteia, şi legile propagării şi
interacţiunii luminii cu substanţa.
Optica geometrica este acea parte a
opticii in care se studiaza legile
propagarii luminii si formarii
imaginelor optice fara a lua in
consideratie natura luminii.
1.Principiul propagarii rectilinii a luminii
Raza de lumina se propaga in linie dreapta printr-un mediu
omogen si transparent.
2.Principiul independentei propagarii razelor de lumina –
fasciculelor de lumina
Raza de lumina (fasciculul de lumina) se propaga
independent de alte raze de lumina (fascicule de lumina). 3.Principiul reversibilitatii drumului razelor de lumina
Propagarea unei raze este independenta de sensul de
propagare. 4.Principiul lui Fermat
Propagarea unei raze de lumina intre doua puncte date se
va face pe drumul corespunzator timpului de propagare
minim.
Segmentul de dreapta de-alungul careia se propaga
lumina se numeste raza de lumina.
Un grup de raze de lumina formeaza un fascicul
de lumina.
Fasciculele de
lumina
paralele
convergent
e divergente
A B
N
O
i r
Unde:
AO - raza incidenta
BO - raza reflectata
OC – raza refractata
NO – normala la suprafata de
contact
i - unghi de incidenta
r - unchi de reflexie
O - punct de incidenta
C
Se numeste reflexie fenomenul de intoarcere a
luminii in mediul din care provine, atunci cand
intalneste suprafata de separatie cu un alt mediu.
Se numeste refractie fenomenul de schimbare a
directiei de propagare a luminii cand traverseaza
suprafata de separatie a doua medii diferite.
Fenomenul de reflexie totala : - Acest fenomen se produce atunci cand lumina se propaga dintr-un
mediu mai dens intr-un mediu mai putin dens din punct de vedere optic.
Reflexia regulata
difuza
Aplicatii ale fenomenului
de reflexie
onglizele plane
oglinzele sferice
concave
convexe
Legile reflexiei:
I – Raza incidenta, normala la suprafata de reflexie in punctul de
incidenta si raza reflectata sunt situate in acelasi plan.
II – Unghiul de reflexie, r, este egal cu unghiul de incidenta, r=i.
Legile refractiei:
I – Raza incidenta, normala la suprafata de refractie in punctul
de incidenta si raza refractata sunt situate in acelasi plan.
II - Raportul dintre sinusul unghiuluide incidenta si sinusul
unghiului de refractie este o constanta specifica unei perechi de
medii date.
21
sin
sinn
r
i
Pozitia
obiectului
Caracteristiciile imaginii
Pozitia Natura Sensul Marimea
d>2f f<d`<2f reala rasturnata I<0
d=2f d`=2f reala rasturnata I=0
f<d<2f d`>2f reala rasturnata I>0
d=f la infinit reala rasturnata Infinita
0<d<f In spatele
oglinzii
virtuala dreapta I>0
Mediul Indicele de refractie (n)
Aer 1,003
Apa 1.33
Alcool etilic 1.36
Sare 1.54
Sulfura de carbon 1.63
Sticla crown 1.52
Sticla flint 1.76
Diamant 2.42
Vid 1.000
Prisma optica este un mediu transparent
delimitat de doua fete plane neparalele care
fac intre ele un unghi diedru.
Rosu
Portocaliu
Galben
Verde
Albastru
Indigo
Violet
Ecaran
Se numeste lentila un mediu
transparent limitat de doua
suprafete sferice si una plana
econvergentmenisc
convexeplan
biconvexe
eConvergent
divergentemenisc
concaveplan
biconcave
Divergente
Lentile
Convergente –groase la mijloc si subtiri la capete
Divergente- groase la margini si subtiri la interior
Se numeste convergenta lentilei marimea fizica
scalara C definita de relatia:
fC
1
Se numeste marire liniara marimea fizica scalara
adimensionala β definita de relatia:
1
2
y
y
Imaginea unui obiect situat:
-Inainte de dublul distantei focale - d>2f
-La dublul distantei focale - d=2f
-Intre dublul distantei focale si focarul lentilei - f<d<2f
-In focar - d=f
-Intre focar si centrul optic - 0<d<f
Pozitia
obiectului
Caracteristiciile imaginii
Pozitia Natura Sensul Marimea
d>2f f<d`<2f reala rasturnata I<0
d=2f d`=2f reala rasturnata I=0
f<d<2f d`>2f reala rasturnata I>0
d=f la infinit reala rasturnata Infinita
0<d<f La intersectia
prelungirilor
razelor emergente
virtuala dreapta I>0
PUPILA : deschiderea din centrul irisului ce reglează cât din fasciculul de lumină intră în ochi (adaptare)
CRISTALINUL: mediu transparent ce se comportă ca o lentilă
convergentă, cu distanţa focală reglabilă (acomodare)
RETINA: se comporta ca un ecran. Atunci cand lumina ajunge pe celulele ei nervoase, acestea transmit creierului semnale
prin intermediul nervului optic
CORNEEA: membrană tare transparentă (n=1,33)
UMOAREA APOASA: mediu transparent ( n=1,33)
UMOAREA STICLOASA: mediu transparent ( n=1,33)
Imaginea unui
pbiect indepartat
Imaginea unui
obiect apripiat
Defecte de vedere:
A A’
./
RETINA
Imaginea se formeaza in fata retinei iar
corectitudinea se face cu lentile divergente
! Nu se vad clar obiectele indepartate
A A’
IMAGINEA SE FORMEAZĂ ÎN SPATELE RETINEI, IAR CORECTURA SE
FACE CU LENTILE CONVERGENTE
! Nu se vad clar obiectele apropiate
Prezbitismul este la fel ca hipermetropia, doar ca apare la persoane
in varsta datorita scaderii capacitatii de acomodare a cristalinului.
Iluziile sunt fenomene bizare ce apar datorită
unor erori de interpretare a semnalelor pe care
le primeşte creierul
Lupa este o lentila convergenta
avand distanta focala mica
(1cm-10cm) utilizata pt.
obsrvarea unui obiect mic sau
a detaliilor unui obiect
1y
tgP
Se numeste putere optica a unei lupe
marimea fizica scalara P definita de relatia:
α`- este unghiul sub care este privit unghiul
y1`- este marimea transversala a obiectului, [y1]SI=m.
Se numeste grosisment al lupei marimea fizica
scalara adimensionala G definita de relatia:
tg
tgG
α`- este unghiul sub care este privit obiectul
α- este unghiul sub care se observa obiectul cu ochiul liber atunci cand este la
distanta minima pt vederea distincta, Dmin (pt ochiul normal Dmin=25cm
Luneta este un
instrument optic folosit
pt a observa obiecte
indepartate.
Vizor
Declansator
Reglaj obiectiv
Obiectiv
Aparatul fotografic permite
capturarea unor imagini,
pastrarea si redarea lor atunci
cand dorim
DEFINITIA I
Prin raze de lumina inteleg partile ei cele mai mici, si anume atat succesiv in
aceleasi linii, cat si simultan in diverse linii
DEFINITIA II
Refrangibilitatea razelor de lumina este aptitudinea lor de a fi refractate sau
deviate din drumul lor trecand dintr-un corp sau mediu transparent in altul.
O refrangibilitate mai mare sau mai mica a razelor este determinata de
aptitudinea lor de a fi deviate mai mult sau mai putin din drumul lor la
incidente identice la acelasi mediu….
Intentia mea in aceasta carte nu este de a
explica proprietatiile luminii prin ipoteze, ci de
a le expune si demonstra cu ajutorul
rationamentelor si al experientelor. In acest scop
voi enunta urmatoarele definitii si axiome
DEFINITIA III
Reflexibilitatea razelor este aptitudinea lor de a fi reflectate sau intoarse
inapoi in acelasi mediu de un alt mediu pe suprafata caruia cad. Razele
sunt mai mult sau mai putin reflexibile, in functie de faptul ca sunt intoarse
inapoi mai usor sau mai greu…
DEFINITIA IV
Unghiul de incidenta este unghiul pe care il formeaza linia descrisa de raza
incidenta cu perpendiculara la suprafata de refractie in punctul de incidenta.
DEFINITIA V
Unghiul de reflexie sau de refractie este unghiul format de linia descrisa de
raza reflectata sau refractata cu perpendiculara la suprafata de reflexie sau
de refractie in punctul de incidenta
DEFINITIA VI
Sinusurile de incidenta , de reflexie si de refractie sunt sinusurile unghiurilor de
incidenta, de reflexie si de refractie.
DEFINITIA VII
Lumina a carei raze sunt toate la fel de refrangibile eu o numesc simpla,
omogena si similara, iar aceea a carei raze sunt unele mai refrangibile decat altele,
o numesc compusa, eterogena si disimilara.
DEFINITIA VIII
Culorile luminii omogene eu le numesc primare, omogene si simple, iar pe cele ale
luminii eterogene le numesc eterogene si compuse…
AXIOMA I
Unghiurile de reflexie si de refractie se gasesc in aceleasi plan cu unghiul de
incidenta.
AXIOMA II
Unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidenta.
AXIOMA III
Daca raza refractata este intoarsa inapoi direct la punctul de incidenta, ea
va fi refractata pe linia descrisa mai inainte de raza incidenta.
AXIOMA IV
Refractia dintr-un mediu mai rar intr-unul mai des se face in spre
perpendiculara, adica in asa fel incat unghiul de refractie sa fie mai mic
decat unghiul de incidenta.
AXIOMA V
Sinusul unghiului de incidenta se afla intr-un anumit raport, fie exact, fie
foarte apropiat de sinusul unghiului de refractie.
