Оптика · геометрическая оптика
Геометрическая оптика: преломление света, линзы, формулы
Геометрическая оптика описывает распространение света в виде лучей. Разберём закон преломления, полное внутреннее отражение и формулу тонкой линзы.
Основы геометрической оптики
Геометрическая оптика рассматривает свет как лучи, которые распространяются прямолинейно, отражаются и преломляются на границе сред. Преломление — изменение направления луча при переходе в другую среду из-за разницы скоростей света.
Основные законы
- Закон преломления: отношение синусов углов падения и преломления равно относительному показателю преломления.
- Полное внутреннее отражение наступает, когда угол падения превышает предельный (при переходе в оптически менее плотную среду).
Формулы
n₁·sinα = n₂·sinβ— закон преломления
n = c / v— абсолютный показатель преломления
sinα_гр = n₂ / n₁— предельный угол полного внутреннего отражения
1/F = 1/d + 1/f; D = 1/F— формула тонкой линзы и оптическая сила
В формуле линзы d — расстояние до предмета, f — до изображения, F — фокусное расстояние; оптическая сила D измеряется в диоптриях (1/м).
Как решать задачи
- Для преломления примените закон n₁sinα = n₂sinβ.
- Для предельного угла используйте sinα_гр = n₂/n₁.
- Для линзы воспользуйтесь формулой 1/F = 1/d + 1/f и найдите неизвестную величину.
Готовые решённые задачи
Частые вопросы
Как формулируется закон преломления света?▾
n₁·sinα = n₂·sinβ, где α — угол падения, β — угол преломления, n₁ и n₂ — показатели преломления сред. Луч преломляется к нормали при переходе в оптически более плотную среду.
Что такое полное внутреннее отражение?▾
Явление, когда свет полностью отражается от границы сред (не преломляется). Наступает при переходе в менее плотную среду, если угол падения больше предельного: sinα_гр = n₂/n₁.
Какова формула тонкой линзы?▾
1/F = 1/d + 1/f, где F — фокусное расстояние, d — расстояние до предмета, f — до изображения. Оптическая сила линзы D = 1/F (в диоптриях).