Законы геометрической оптики

1. Основные понятия

• Световой луч — линия, вдоль которой распространяется свет;

• Пучок лучей — совокупность лучей;

• Оптическая среда — вещество, в котором распространяется свет.

Главное допущение геометрической оптики: длина волны света очень мала по сравнению с размерами объектов, поэтому свет можно рассматривать как луч.

---

2. Закон прямолинейного распространения света

 В однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Это объясняет:

• образование теней;

• работу камеры-обскуры;

• видимость предметов.

---

Наглядная схема прямолинейного распространения

---

3. Закон отражения света

 При отражении света выполняются два правила:

1. Падающий луч, отражённый луч и нормаль лежат в одной плоскости;
2. Угол падения равен углу отражения:

где:

•  — угол падения;
•  — угол отражения.

---

Наглядная схема отражения

---

4. Закон преломления света

При переходе света из одной среды в другую его направление меняется.

 Закон преломления (закон Снеллиуса):

где:

• , ​ — показатели преломления сред;
•  — угол падения;
•  — угол преломления.

Причина: изменение скорости света в разных средах.

---

Наглядная схема преломления

---

5. Полное внутреннее отражение

Если свет идёт из более плотной среды в менее плотную, может произойти:

Полное внутреннее отражение — свет полностью отражается обратно.

Условие:

​

Это явление используется в:

• оптоволоконной связи;

• медицинских приборах;

• лазерной технике.

---

6. Применение законов геометрической оптики

• зеркала и линзы;

• очки и микроскопы;

• телескопы;

• фотоаппараты и камеры;

• оптоволоконная связь.

---

7. Итоги

• Свет распространяется прямолинейно;

• При отражении угол падения равен углу отражения;

• При преломлении направление света меняется;

• Законы геометрической оптики позволяют объяснять работу оптических приборов.

---

Вопросы для самопроверки

1. Что изучает геометрическая оптика?

2. В чём заключается закон прямолинейного распространения света?

3. Как формулируется закон отражения?

4. Что происходит при преломлении света?

5. От чего зависит угол преломления?

6. Что такое полное внутреннее отражение?

7. Где применяются законы геометрической оптики?