Геометрическая оптика

§ 65. Разнообразные действия света

Чувствительность нашего зрительного аппарата к свету чрезвычайно велика. По современным измерениям для получения светового ощущения достаточно, чтобы на глаз при благоприятных обстоятельствах попадало около световой энергии в секунду, т. е. мощность, дост...

§ 66. Интерференция света. Цвета тонких пленок

Все, конечно, неоднократно любовались красивыми переливами цветов на поверхности весенних луж. Многие, вероятно, замечали, что такие же цветные полосы обнаруживаются на реке вблизи судов, когда на воде появляются пятна нефти или масла. Во всех этих явлени...

§ 67. Краткие сведения из истории оптики

Ответ на вопрос о природе световых волн был получен на основании длинного ряда наблюдений над особенностями световых явлений. При этом, как обычно бывает при развитии наших научных воззрений, представление о природе света менялось по мере того, как накапл...

§ 68. Энергия излучения. Световой поток

В § 65 мы указывали уже, что разнообразные действия света обусловлены в первую очередь наличием определенной энергии излучения (световой энергии).Непосредственное восприятие света обусловлено действием световой энергии, поглощенной чувствительными элемент...

§ 69. Точечные источники света

Все вопросы, связанные с определением световых величин, особенно просто решаются в том случае, когда источник излучает свет равномерно во всех направлениях. Таким источником является, например, раскаленный металлический шарик. Подобный шарик посылает свет...

§ 70. Сила света и освещенность

Полный световой поток характеризует излучение, которое распространяется от источника по всем направлениям. Для практических же целей часто важнее знать не полный световой поток, а тот поток, который идет по определенному направлению или падает на определе...

§ 71. Законы освещенности

Как показывают формулы (70.1) и (70.2), величины  и  связаны между собой. Пусть точечный источник  освещает небольшую площадку , расположенную на расстоянии  от источника (рис. 157). Рис. 157. Освещенность площадки , перпендикулярной к оси светового поток...

§ 72. Единицы световых величин

В системе световых единиц за исходную величину принята единица силы света. Эта единица имеет условный характер: в качестве единицы силы света принята сила света некоторого эталонного источника. Таким источником, дающим силу света , вначале условились счит...

§ 73. Яркость источников

До сих пор мы рассматривали только точечные источники света. В действительности источники обычно являются протяженными, т. е. рассматривая их с заданного расстояния, мы различаем их форму и размеры. Для характеристики протяженных источников, даже в том пр...

§ 74. Задачи светотехники

После того как мы познакомились с основными световыми величинами, характеризующими источники света и освещаемые поверхности, мы можем перейти к рассмотрению одной из важнейших практических задач — расчету и осуществлению рационального освещения жилых и пр...

§ 75. Приспособления для концентрации светового потока

Весьма сильная концентрация светового потока по заданному направлению может быть получена с помощью зеркал определенной формы, употребляемых в прожекторах — осветительных приборах, предназначенных для освещения удаленных предметов. Обычно применяются зерк...

§ 76. Отражающие и рассеивающие тела

Наряду с задачей концентрации светового потока нередко возникает потребность распределения этого потока на большую площадь с целью создания равномерной и умеренной освещенности. Для этой цели обычно заставляют световой поток отражаться и рассеиваться соот...

§ 77. Яркость освещенных поверхностей

Экраны кинотеатров и аудитория, окрашенные потолки, стены, декорации и т. д. представляют собой диффузно отражающие поверхности. Такого рода поверхности при освещении играют роль протяженных источников с большими поверхностями и обычно с умеренной яркость...

§ 78. Световые измерения и измерительные приборы

Измерение световых величин может производиться непосредственно с помощью глаза (визуальные методы) или с помощью фотоэлемента, или термостолбика (объективные методы). Приборы, служащие для измерения световых величин, называются фотометрами. Визуальные мет...

§ 79. Прямолинейное распространение волн

Для решения вопроса, каким образом будет распространяться волна, мы должны, строго говоря, разобрать, как передается волновое возмущение от одной точки среды к другой, каким образом взаимодействуют между собой возмущения, вызванные отдельными частями волн...

§ 80. Прямолинейное распространение света и световые лучи

Наблюдения показывают, что в однородной среде свет также распространяется вдоль прямых линий. Ряд опытов, иллюстрирующих это положение, общеизвестен. При освещении предмета точечным источником получается резкая тень (рис. 172), форма которой подобна форме...

§ 81. Законы отражения и преломления света

 Как уже указывалось (см. § 76), возможность видеть несветящиеся предметы связана с тем обстоятельством, что всякое тело частично отражает, а частично пропускает или поглощает падающий на него свет. В § 76 нас интересовали главным образом явления диффузно...

§ 82. Обратимость световых лучей

Рассматривая в предыдущем параграфе явления, происходящие при падении света на границу раздела двух сред, мы считали, что свет распространяется в определенном направлении, указанном па рис. 180, 181 стрелками. Поставим теперь вопрос: что произойдет, если ...

§ 83. Показатель преломления

Обратимся к более подробному рассмотрению показателя преломления, введенного нами в §81 при формулировке закона преломления. Показатель преломления зависит от оптических свойств и той среды, из которой луч падает, и той среды, в которую он проникает. Пока...

§ 84. Полное внутреннее отражение

Мы указывали в § 81, что при падении света на границу раздела двух сред световая энергия делится на две части: одна часть отражается, другая часть проникает через границу раздела во вторую среду. На примере перехода света из воздуха в стекло, т. е. из сре...

§ 85. Преломление в плоскопараллельной пластинке

Пусть луч  (рис. 188) надает на плоскопараллельную стеклянную пластинку. В стекле преломится и пойдет направлении . В точке  он снова преломится и выйдет из пластинки в направлении . Докажем, что луч , выходящий из пластинки, параллелен падающему на пласт...

§ 86. Преломление в призме

Пусть луч  падает на одну из гранен призмы. Преломившись в точке , луч пойдет по направлению  и, вторично преломившись в точке , выйдет из призмы в воздух (рис. 189). Найдем угол , на который луч, пройдя через призму, отклонится от первоначального направл...

§ 87. Источник света и его изображение

В гл. IX был сделан общин обзор законов распространения света. Теперь мы переходим к детальному рассмотрению отдельных законов и их применении, которые имеют большое практическое значение. В этой главе мы рассмотрим преломление световых лучей в линзе и от...

§ 88. Преломление в линзе

Фокусы линзы. В гл. IX был сформулирован закон преломления света, устанавливающий, как меняется направление светового луча при переходе света из одной среды в другую. Был рассмотрен простейший случай преломления света на плоской границе раздела двух сред....

§ 89. Изображение в линзе точек, лежащих на главной оптической оси. Формула линзы.

Пусть точечный источник света находится в точке  на главной оптической оси линзы, на расстоянии  от ее оптического центра  (рис. 197). Рассмотрим, как будет преломляться в линзе узкий пучок лучей, примыкающий к прямой , являющейся осью этого пучка. Пусть ...

§ 90. Применения формулы тонкой линзы. Действительные и мнимые изображения.

Предположим, что светящаяся точка , лежащая на главной оси линзы, удаляется от линзы на очень большое расстояние. В этом случае лучи, падающие на линзу, будут стремиться стать параллельными ее главной оси. Мы видели в § 88, что после преломления в линзе э...

§ 91. Изображение точечного источника и протяженного объекта в плоском зеркале. Изображение точечного источника в сферическом зеркале

Мы переходим теперь к задаче нахождения изображений при отражении света от различного типа зеркал. Законы образования изображений светящихся точек при отражении в зеркале и при преломлении в линзе во многом аналогичны. Эта аналогия, конечно, не случайна; ...

§ 92. Фокус и фокусное расстояние сферического зеркала

Найдем положение фокуса  сферического зеркала, т. е. точки, в которой пересекутся после отражения в подобном зеркале лучи, параллельные его главной оси. Как мы знаем, для получения параллельного пучка лучей источник нужно удалить весьма далеко, т. е. поло...

§ 93. Связь между положениями источника и его изображения на главной оси сферического зеркала

Проследим, как будет меняться положение изображения при приближении источника света из бесконечности к вогнутому зеркалу (рис. 207, а — г). Из формулы (92.2) видно, что если источник проделает путь из бесконечности до центра зеркала, то его изображение пе...

§ 94. Способы изготовления линз и зеркал

Основным материалом, применяемым для изготовления линз, призы и других оптических деталей, служит оптическое стекло. Стекло прозрачно и может быть очень однородным. Весьма важно, что стекло обладает стойкостью по отношению и к механическим и к химическим ...

Sponsor

Sponsor