A. Геометрическая оптика
Геометрическая оптика. Основные понятия геометрической оптики
Впервые Дж. Максвелл в 1865 г. пришел к выводу, что свет — это электромагнитные волны. Электромагнитная теория света оказалась исключительно плодотворной. Она объясняла многие световые явления и законы (см. ниже гл. 17): например, экспериментально открытые законы отражения и преломления света и т.д.
Однако в оптике имеется круг задач, на решение которых волновая природа света почти не сказывается. Это вопросы, связанные с изучением законов распространения света в средах, а также с построением изображений в оптических приборах и с разработкой наиболее совершенных конструкций этих приборов. Они рассматриваются в разделе физики "Геометрическая оптика".
Основными понятиями геометрической оптики являются световой пучок и световой луч.
Световой пучок — область пространства, в пределах которой распространяется свет. На практике световые пучки получают с помощью диафрагм- отверстий. Но получить сколько угодно тонкий пучок света нельзя, это объясняется дифракцией света. Различают параллельный, расходящийся и сходящийся световые пучки (рис. 16.1).
Как показывает опыт, световые пучки являются независимыми: каждый световой пучок при взаимном пересечении ведет себя самостоятельно, независимо от других пучков и не оказывает никакого влияния на другие пучки света (это справедливо в том случае, если речь идет о не очень больших интенсивностях света).
Направление распространения любых волн, в том числе и световых, определяется с помощью лучей — линий, перпендикулярных волновым поверхностям и указывающих направление распространения энергии волны.
Световой луч — это линия, указывающая направление распространения света, а не тонкий световой пучок. Чтобы определить это направление, мы выделяем узкие световые пучки, диаметр которых все же должен превосходить длину волны. Ось этого пучка и есть световой луч.
Геометрическая оптика базируется на следующих законах: закон прямолинейного распространения света, законы отражения и преломления света, принцип обратимости световых лучей.
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — С. 455-456.
