Инструменты пользователя

Инструменты сайта


subjects:physics:оптика

Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
subjects:physics:оптика [2017/08/24 22:39]
subjects:physics:оптика [2017/08/24 22:45] (текущий)
Строка 1: Строка 1:
 +<​box|[[start]]>​
 +  * **[[Электричество]]**
 +    * [[Электростатика]]
 +    * [[Конденсаторы]]
 +    * [[Постоянный ток]]
 +    * [[Магнитное поле]]
 +    * [[Электромагнитная индукция]]
 +    * [[Электромагнитные колебания и волны]]
 +    * [[Электричество в опытах]]
 +    * **Оптика**
 +    * [[Оптика в опытах]]
 +  * [[Квантовая физика и элементы СТО]]
 +</​box>​
 +====== Оптика ======
 +**Световой луч** – линия, вдоль которой распространяется свет.
  
 +**Волновой фронт** — геометрическое место точек в пространстве,​ до которых дошло волновое возмущение в данный момент времени. ​
 +
 +**Луч** – линия,​перпендикулярная волновому фронту.
 +
 +Закон прямолинейного распространения света:
 + 
 +Свет в прозрачной однородной среде распространяется прямолинейно.
 +
 +Законы отражения света:
 +  - угол ​ падения α равен углу отражения β  (β = α);
 +  - луч падающий,​ луч отраженный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
 +
 +Существуют два вида отражения:​
 +  * зеркальное и рассеянное.
 +
 +Изображение предмета в плоском зеркале является мнимым,​ прямым,​ по
 +размерам равным предмету и находится на таком же расстоянии за зеркалом,​
 +на котором расположен предмет перед зеркалом.
 +
 +**Преломление света** – изменение направления распространения луча света
 +при прохождении через границ раздела двух сред.
 +
 +**Закон преломления световых лучей:​**
 +  -  отношение синуса угла падения $ \alpha ​ $ к синусу угла преломления $ \gamma ​ $  есть величина постоянная для данных двух сред: $$ n= \frac{sin\alpha }{sin\gamma }=\frac{n_{2}}{n_{1}} $$ \\ , где п1 и п2 – абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно,​табличные величины.
 +  - падающий и преломленные лучи лежат в одной плоскости с перпендикуляром,​ проведенным в точке падения луча к плоскости границы раздела двух сред. \\ Показатель преломления среды равен: \\ $$ n=\frac{C}{V} ​ $$ \\ , где V – скорость света в данной среде (м/с); C – скорость света в вакууме.
 +  - Словосочетание «абсолютный показатель преломления среды» часто заменяют «показатель преломления среды» \\ Относительный показатель преломления первой среды относительно второй \\ $$ n_{1/​2}=\frac{n_{1}}{n_{2}}=\frac{V_{2}}{V_{1}} $$ \\ , п1 и п2 – абсолютные показатели преломления первой и второй сред соответственно,​ табличные величины;​ υ1 и υ2 – скорости света в первой и второй средах соответственно (м/с).
 +  - Если в задаче упоминает только одна среда, то другой,​ по умолчанию,​ является воздух.
 +  - Показатель преломления воздуха,​ если нет специальных оговорок,​ можно принять равным 1,0.
 +  - Если луч переходит из оптически менее плотной среды в оптически более плотную,​ то он приближается к перпендикуляру. Если наоборот - из оптически более плотной среды - в менее плотную. то он удаляется от перпендикуляра.
 + 
 +**Призма.**
 +
 +Ход лучей в призме.
 +
 +Если призма изготовлен из материала с оптической плотностью больше,​ чем окружающая среда, то такая призма преломляет лучи к основанию призмы и наоборот.
 +
 +Грани, через которые проходит луч, называются преломляющими гранями;​ их ребро – преломляющим ребром,​ а угол θ между ними – преломляющим углом призмы. Угол φ между направлениями входящего и выходящего лучей
 +называется углом отклонения:​ φ = i1+i2 – θ
 +
 +При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее
 +плотную среду можно наблюдать полное отражение,​ т.е. свет не будет попадать во вторую среду.
 + 
 +Угол, при котором начинается полное отражение,​ называется предельным углом полного отражения.
 +
 +Полное отражение ​ происходит при ​ падении луча из оптически более плотной среды под углом, большим определенного угла полного отражения,​ определяемого условием:​
 +$$ sin\alpha _{n p}=\frac{1}{n} ​   \left ( n> 1 \right ) $$
 +
 +**Тонкая линза.**
 +
 +Изображением точечного источника наз. точка, в которой пересекаются лучи от этого источника после прохождения оптической системы.
 +
 +Выпуклые линзы наз. собирающими,​ а вогнутые - рассеивающими.
 +
 +Для построения изображения в случае собирающей линзы используют свойства световых лучей:
 +  - Луч, проходящий через центр линзы, не испытывает отклонения.
 +  - Луч, параллельный главной оптической оси , проходит через ​ главный фокус , расположенный за линзой на главной оптической оси.
 +
 +**Формула линзы:​**
 +$$ \frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f} $$
 +F -фокусное расстояние , d -расстояние до предмета, ​ f - расстояние до изображения. ​
 +Линза собирающая:​$$ F> 0, d> 0, f> 0 $$;
 +Линза рассеивающая:​$$ F<  0, d>  0, f<  0 $$.
 +
 +Оптическая сила линзы: ​
 +$$ D=\frac{1}{F} $$
 +Увеличение линзы: ​
 +$$ Г=\frac{f}{d} $$
 +
 +Величина,​ обратная фокусному расстоянию,​ т. е. оптическая сила линзы, выражается через показатель переломления вещества линзы n
 +и радиусы кривизны ее поверхностей $ R_{1} $ и $ R_{2} $ следующим образом:​
 +$$ \frac{1}{F}=\left ( n-1 \right )\left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$
 +
 +
 +**Свойство обратимости :** 
 +
 + ​луч,​противоположно лучу, выходящему из оптической системы,​ пройдет в нее в обратном направлении точно по тому же пути. по которому прошел ее в прямом направлении первый луч.
 +
 +Побочной оптической осью наз. любая отличная от главной оптической оси прямая,​ походящая через оптический центр линзы.
 +
 +Лучи, параллельные побочной оптической оси, проходят через точку пересечения побочной оптической оси с фокальной плоскостью ( которая проходит через главный фокус перпендикулярно главной оптической оси). ​
 +
 +===== Видео-лекции,​ задачи и опыты =====
 +==== Лекции ====
 +=== Образование стоячих волн ===
 +++++☆Образование стоячих волн☆|
 +Одна из моделей рассмотрения стоячей волны как суперпозиции двух встречных волн одинаковой частоты.
 +{{youtube>​DTKsn0ZaDoU}}++++
 +
 +++++☆Образование стоячих волн в бассейне☆|{{youtube>​NpEevfOU4Z8}}++++
 +
 +=== Гидродинамические испытания ===
 +++++Гидродинамические испытания 1|{{youtube>​WffR6HrEqTA}}++++
 +++++Гидродинамические испытания 2|{{youtube>​Ep_wPECewgM}}++++
 +
 +=== Интерференция волн ===
 +== Наглядно ==
 +{{youtube>​1ia91cdbhQk}}
 +
 +++++Интерференция волн с формулами|{{youtube>​9k_xmKOUuiw}}++++
 +
 +=== Интерференция света ===
 +++++Университет им.В.И.Вернадского:​ Интерференция света|{{youtube>​AHuIMW_CmjA?​27}}++++
 +
 +Интерференция света, 1977|{{youtube>​S9OnhbTA3m0}}
 +
 +=== Дифракция света ===
 +Леннаучфильм:​ Дифракция света, 1980
 +{{youtube>​CgMtDyeJLNw}}
 +++++Дифракция света|{{youtube>​7D9OnwZGqP4}}++++
 +
 +=== Поляризация света ===
 +++++Леннаучфильм:​ Поляризация света, 1981|{{youtube>​YzdPVY4myv0}}++++
 +
 +==== Задачи ====
 +++++Оптика. Задача 1|
 +Из стекла с показателем преломления ​ n=1,5 изготовлена плоско - выпуклая линза с радиусом кривизны поверхности $ R_{1}=25см.$ Определить оптическую силу линзы.
 +
 +**Решение**
 +Оптическая сила линзы определюется по формуле:​
 +$$ D=\left ( n-1 \right )\left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$
 +В нашем случае радиус кривизны одной поверхности (плоской) равен бесконечности,​ т. е. $ \frac{1}{R_{2}}=0 $, а 
 +$$ D=\frac{n-1}{R_{1}} $$
 +$$ D=\frac{1.5-1}{0.25}=2 м^{-1} $$
 +**Ответ**
 +Оптическая сила линзы равна ​ 2 диоптриям.
 +++++
 +++++Оптика. Задача 2|
 +**Задача 2**
 +
 +Собирающая линца, оптическая сила которой в воздухе D=8 диоптрий,​ в некоторой жидкости действует как рассеивающая линза с фокусным расстоянием ​
 +с фокусным расстоянием $ F_{1}=1 м $ Показатель преломления стекла линзы ​ n= 1.5 Определить показатель преломления жидкости.
 +
 +**Решение**
 +
 +Оптическая сила линзы в жидкости определяется по формуле
 +$$ D_{1}=\frac{1}{-F_{1}}=\left ( \frac{n}{n_{1}} -1\right )\cdot \left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$
 +а в воздухе по формуле
 +$$ D=\left ( n -1\right )\cdot \left ( \frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}} \right ) $$
 +Разделив почленно первое равенство на второе,​получим
 +
 +$$ n_{1}= \frac{F_{1}Dn}{F_{1}D-n+1} ​ $$
 +
 +n=1.6
 +
 +**Ответ**
 +
 + ​Показатель преломления жидкости равен 1,6.
 +++++
 +++++Оптика. Задача 3|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_01-a17_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Оптика. Задача 3}}
 +</​box|Оптика. Задача 3>++++
 +++++Оптика. Задача 4|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_02-a17_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |Оптика. Задача 4}}
 +</​box|Оптика. Задача 4>++++
 +++++Оптика. Задача 5|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_04-a17_zadacha_i_reshenie_.png?​direct&​550 |}}
 +</​box|Оптика. Задача 5>++++
 +++++Оптика. Задача 6|<box 570px>
 +{{ :​subjects:​physics:​var_2_ch1_zadacha_12_reshenie_.png?​direct&​550 |}}
 +</​box|Оптика. Задача 6>++++
 +
 +==== Опыты ====
 +
 +
 +===== Рекомендуем =====
 +|[[http://​zadaniya.eduvdom.com/​физика/​оптика|{{media:​zadaniya.png?​200|Пройти тест по физике:​ оптика}}]]|[[http://​test.eduvdom.com/​e/#​tests_list_show@step1=6|{{media:​obuchenie.png?​200|Пройти обучение по физике:​ оптика}}]]|
 +
 +----
 +|[[Электричество в опытах|← ]][[Электричество в опытах]]^[[subjects:​physics:​]]|[[Оптика в опытах]][[Оптика в опытах| →]]|
subjects/physics/оптика.txt · Последние изменения: 2017/08/24 22:45 —

На главную страницу Обучение Wikipedia Тестирование Контакты Нашли ошибку? Справка

Записаться на занятия

Ошибка Записаться на занятия к репетитору

Телефоны:

  • +7 (910) 874 73 73
  • +7 (905) 194 91 19
  • +7 (831) 247 47 55

Skype: eduVdom.com

закрыть[X]
Наши контакты