Геометрическая оптика. Оптические системы. Зеркала. Линзы. Закон прямолинейного распространения света. Закон отражения света. Полное отражение света (предельный случай закона преломления). Сферическое выпуклое зеркало. Сферическое вогнутое зеркало. Линзы.

Основные законы  геометрической оптики:

Закон прямолинейного распространения света

Закон отражения света

Падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения лежат в одной плоскости = плоскость падения.

Угол отражения равен углу падения:

Закон преломления света

Падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

Полное отражение света (предельный случай закона преломления)

Полное преломление света (исчезновение преломленного луча) наблюдается при переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную (n₂<n₁) если угол падения превышает α_пр.

Предельный угол полного внутреннего отражения при распространении света из среды с  n₁ в среду с  n₂  (n₁>n₂):

Оптические системы.

Зеркала. Сферическое выпуклое зеркало. Сферическое вогнутое зеркало. Определения. Формулы.

Обозначения:

• О - оптический центр зеркала;
• P - полюс;
• OP - главная оптическая ось;
• F - главный фокус;
• R=|OP| - радиус кривизны;
• F=|FP|=R/2 - фокусное расстояние;
• d=|BP| - расстояние от полюса до предмета;
• f=|B'P| - расстояние от полюса до изображения;
• h=|AB| - линейный размер предмета;
• H=|A'B'| - линейный размер изображения;
• Формула сферического зеркала:
  • 
• Увеличение сферического зеркала:
  • 

Линзы. Собирающие линзы. Рассеивающие линзы. Определения. Формулы.

• Линза - прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями;
• Тонкая линза - линза, толщина которой мала по сравнению с радиусами кривизны сферических поверхностей;

Обозначения:

• О - оптический центр линзы;
• O₁O₂ - главная оптическая ось;
• F - главный фокус;
• F' - побочный фокус;
• OF' - побочная оптическая ось;
• Ф - фокальная плоскость;
• R₁=|OO₁|, R₂=|OO₂| - радиусы кривизны сферическихп оверхностей;
• F=|FO|=R/2 - фокусное расстояние;
• d=|BO| - расстояние от линзы до предмета;
• f=|B'O| - расстояние от линзы до изображения;
• H=|A'B'| - линейный размер изображения;
• Формула тонкой линзы:
  • 
• Линейное увеличение линзы:
  • 
• Оптическая сила линзы:
  • 

Пояснения и замечания по линзам:

• R>0 - для выпуклой поверхности, R<0 для вогнутой поверхности,  R= ∞ - для плоскости,
• d>0, f>0 - для действительных прелметов и изображений, d<0, f<0 - для мнимых предметов и изображений,
• H>0 - изображение прямое, H<0 - изображение перевернутое