FIZYKA i BIOFIZYKA Prezentacja do wykładu 3. Optyka geometryczna i falowa Dr Dorota Wierzuchowska

Piorun www.nachtwolke.de

Tęcza www.nachtwolke.de

Zorza polarna www.nachtwolke.de

http://www.nachtwolke.de/ http://www.nachtwolke.de/highlightbilder.htm http://pl.wikipedia.org/wiki/Kategoria:Atmosferyczne_zjawiska_optyczne

Przejście światła przez pryzmat I Przejście światła przez pryzmat I.Newton ”Nowa teoria światła białego i barw” 1672 r

Światło białe możemy uzyskać składając trzy barwy podstawowe

Światło jest falą elektromagnetyczną

Względna czułość ludzkiego oka na fale elektromagnetyczne Światło jest falą elektromagnetyczną, której długość zawarta jest w zakresie czułości przeciętnego oka ludzkiego 400‑700nm. Jest to niewielki wycinek z całego widma fal elektromagnetycznych.

Krzywe wrażliwości widmowej w widzeniu skotopowym (----) i fotopowym (___).

Prawo odbicia światła Promień padający, promień odbity i prosta normalna do powierzchni w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie.

Prawo załamania światła Promień padający, promień załamany i prosta normalna do powierzchni w punkcie padania leżą w jednej płaszczyźnie.

Bezwzględne współczynniki załamania światła n=c/v Ośrodek bezwzględny współczynnik załamania n szybkość światła w ośrodku v [m/s] diament 2,42 ok. 125 000 000 lód 1,31 ok. 229 000 000 sól kamienna 1,54 ok. 194 000 000 szkło (różne rodzaje)    od 1,4 do 1,9 średnio 1,5 (1,53-2,15) x108 woda 1,33 225 000 000 etanol 1,36 220 000 000 powietrze 1,0003 299 706 000 próżnia 1 c =299 792 458

Współczynnik załamania n zależy od długości fali

Rozszczepienie światła w pryzmacie

Załamanie i całkowite wewnętrzne odbicie światła TIR – Total Internal Reflection (całkowite wewnętrzne odbicie)

Powstawanie tęczy

Zwierciadło płaskie

Soczewki i zwierciadła kuliste Równanie soczewki: Soczewka skupiająca Soczewka rozpraszająca Równanie zwierciadła: zw. kuliste wypukłe x-odległość przedmiotu y- odległość obrazu f- ogniskowa soczewki R- promień zwierciadła

Konstrukcja obrazów wytwarzanych przez soczewki

Budowa oka

Obraz przedmiotu powstający na siatkówce (schemat).

Bieg promieni świetlnych w oku prawidłowym

Bieg promieni w oku krótkowzrocznym.

. Bieg promieni świetlnych w oku nadwzrocznym.

Lupa

Mikroskop

Powiększenie LUPA MIKROSKOP d- odległość dobrego widzenia 25cm s- długość tubusa mikroskopu

Optyka falowa Dyspersja (rozszczepienie) Dyfrakcja Interferencja O falowej naturze światła świadczą następujące zjawiska: Dyspersja (rozszczepienie) Dyfrakcja Interferencja Polaryzacja

Współczynnik załamania n zależy od długości fali

Zasada Huygensa Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej cząstkowej fali kulistej. Fale te interferują ze sobą, a  powierzchnia styczna do wszystkich powierzchni fal cząstkowych tworzy wypadkową powierzchnię falową fali rozchodzącej się w  ośrodku.

Dyfrakcja Dyfrakcja to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.

Dyfrakcja na szczelinie

Interferencja

Interferencja Interferencja to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale.

Doświadczenie Younga

dsinq = nl

Siatka dyfrakcyjna

Interferencja w cienkich warstwach

Polaryzacja- uporządkowanie kierunku drgań fali (poprzecznej)

Sposoby polaryzacji światła Odbicie od dielektryków Wielokrotne załamanie Rozproszenie Przejście przez kryształy dwójłomne Polaryzatory

http://physics.nad.ru/Physics/English/optics.htm http://aneksy.pwn.pl/podstawy_fizyki/ http://aneksy.pwn.pl/podstawy_fizyki/?id=812 http://pl.wikipedia.org/wiki/Strona_g%C5%82%C3%B3wna http://pl.wikipedia.org/wiki/Kategoria:Optyka_geometryczna http://www.zamkor.pl/programy%20fizyka%20liceum/start.htm http://www.zamkor.pl/zamkor.pl?mb=fiz_pomoce_dydaktyczne