Optyka geometryczna Dział 7.

Prezentacja na temat: "Optyka geometryczna Dział 7."— Zapis prezentacji:

1 Optyka geometryczna Dział 7

2 Temat: Prawo odbicia i załamania światła
Zjawisko odbicia fal polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fal na granicy dwóch ośrodków, przy czym fala nie opuszcza danego ośrodka rozprzestrzeniania się. Bartosz Jabłonecki

3 Rys. Zjawisko odbicia fal
normalna promień odbity promień padający Bartosz Jabłonecki

4 W zjawisku odbicia fal kąt odbicia jest równy kątowi padania.
Prawo odbicia W zjawisku odbicia fal kąt odbicia jest równy kątowi padania. Promień padający, promień odbity i normalna do powierzchni odbijającej, wystawiona w punkcie padania, leżą w jednej płaszczyźnie Bartosz Jabłonecki

5 Zjawisko załamania fal polega na zmianie kierunku rozchodzenia się fal na granicy dwóch ośrodków, przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego, na skutek różnej prędkości fali w tych ośrodkach. Willebrord van Roijen Snell ( ) źródło: Bartosz Jabłonecki

6 Rys. Zjawisko załamania fal
normalna promień padający promień załamany ośrodek I ośrodek II Bartosz Jabłonecki

7 Prawo załamania fal (prawo Snelliusa)
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania dla dwóch ośrodków jest równy stosunkowi prędkości v1 rozchodzenia się fali w pierwszym ośrodku do prędkości v2 w drugim ośrodku. Bartosz Jabłonecki

8 Bezwzględny współczynnik załamania
Bezwzględnym współczynnikiem załamania nazywamy stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w danym ośrodku: Bartosz Jabłonecki

9 Przykłady współczynników załamania próżnia powietrze woda szkło
Bartosz Jabłonecki

10 Względny współczynnik załamania
Względnym współczynnikiem załamania nazywamy stosunek odpowiednich współczynników załamania: lub Bartosz Jabłonecki

11 Zad. Oblicz kąt załamania światła po przejściu z powietrza do wody wiedząc, że wpadł on pod kątem 30o liczonym do normalnej. Bartosz Jabłonecki

12 Temat: Całkowite wewnętrzne odbicie.
Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia ma miejsce wtedy, gdy światło przechodzi z ośrodka gęstszego do ośrodka rzadszego. Bartosz Jabłonecki

13 Rys. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia (woda-powietrze)
promień padający promień odbity ośrodek I ośrodek II Bartosz Jabłonecki

14 Obliczmy kąt graniczny dla ośrodków woda-powietrze:
pamiętamy: Bartosz Jabłonecki

15 Wybrane wartości kąta granicznego
Bartosz Jabłonecki

16 Temat: Płytka równoległościenna i pryzmat
Płytka równoległościenna to przezroczysta bryła ograniczona dwiema powierzchniami płaskimi i równoległymi. Bartosz Jabłonecki

17 Promień przechodzący przez płytkę równoległościenną
d - grubość płytki l - przesunięcie promienia Bartosz Jabłonecki

18 Pryzmat to przezroczysta bryła ograniczona dwiema powierzchniami płaskimi i nierównoległymi.
Kąt zawarty między tymi płaszczyznami nazywamy kątem łamiącym pryzmatu. Bartosz Jabłonecki

19 Promień przechodzący przez pryzmat
- kąt łamiący pryzmatu - kąt odchylenia promienia Bartosz Jabłonecki

20 Temat: Zwierciadła płaskie i kuliste
Odbicie fal świetlnych zachodzi na wszystkich powierzchniach (w szczególności na powierzchniach płaskich i kulistych). W zwierciadle płaskim powstaje obraz pozorny, prosty i jednakowej wielkości. Bartosz Jabłonecki

21 Konstrukcja obrazu w zwierciadle płaskim
Bartosz Jabłonecki

22 Konstrukcja obrazu w zwierciadle płaskim - przykład
Bartosz Jabłonecki

23 Zwierciadło kuliste (wklęsłe i wypukłe) powstaje jako wycinek sfery
Zwierciadło kuliste (wklęsłe i wypukłe) powstaje jako wycinek sfery. Charakteryzuje je promień krzywizny r. symbole zwierciadła wklęsłego wypukłego r r Bartosz Jabłonecki

24 Konstrukcja ogniska pozornego F
Konstrukcja ogniska F r O F Konstrukcja ogniska pozornego F r O F Bartosz Jabłonecki

25 Dla przyosiowych promieni ogniskowa jest równa połowie promienia.
Ogniskową nazywamy odcinek łączący powierzchnię zwierciadła z ogniskiem. Dla przyosiowych promieni ogniskowa jest równa połowie promienia. Bartosz Jabłonecki

26 Konstrukcja obrazu w zwierciadle wklęsłym
F O przedmiot obraz Cechy: rzeczywisty odwrócony pomniejszony Bartosz Jabłonecki

27 Równanie zwierciadła x y f O F przedmiot obraz f - ogniskowa
x - odległość przedmiotu od zwierciadła y - odległość obrazu od zwierciadła Bartosz Jabłonecki

28 Powiększenie obliczamy jako stosunek wysokości obrazu do wysokości przedmiotu:
lub Bartosz Jabłonecki

29 Inne konstrukcje O przedmiot F obraz Cechy: rzeczywisty odwrócony
powiększony Bartosz Jabłonecki

30 Inne konstrukcje O obraz przedmiot F Cechy: pozorny prosty powiększony
Bartosz Jabłonecki

31 Inne konstrukcje O przedmiot obraz F Cechy: pozorny prosty
pomniejszony Bartosz Jabłonecki

32 Zad. 1 Przed zwierciadłem wklęsłym o promieniu krzywizny zwierciadła równym 1m umieszczono w odległości 1m przedmiot o wysokości 20cm. Oblicz gdzie znajduje się obraz i jaką ma wysokość. Bartosz Jabłonecki

33 Zad. 2 Przed zwierciadłem wklęsłym o promieniu krzywizny zwierciadła równym 1m umieszczono w odległości 20cm przedmiot o wysokości 20cm. Oblicz gdzie znajduje się obraz i jaką ma wysokość. Bartosz Jabłonecki

34 Temat: Soczewki Soczewka to przezroczysta bryła ograniczona dwiema powierzchniami kulistymi lub jedną kulistą i jedną płaską. Bartosz Jabłonecki

35 Rodzaje soczewek soczewki skupiające (wypukłe)
dwuwypukła płasko-wypukła wklęsło-wypukła symbol soczewki rozpraszające (wklęsłe) dwuwklęsła symbol płasko-wklęsła wypukło-wklęsła Bartosz Jabłonecki

36 Konstrukcja ogniska pozornego F
Konstrukcja ogniska F F Konstrukcja ogniska pozornego F F Bartosz Jabłonecki

37 Równanie soczewkowe R1 R2 Bartosz Jabłonecki

38 Równanie soczewkowe gdy jedną powierzchnię soczewki tworzy powierzchnia płaska (promień takiej kuli musiałby być nieskończony) - gdy powierzchnia soczewki jest wklęsła przyjmujemy ujemną wartość promienia Bartosz Jabłonecki

39 Zdolność zbierająca (skupiająca) soczewki jest odwrotnością ogniskowej
Zdolność zbierającą mierzymy Bartosz Jabłonecki

40 Konstrukcja obrazu w soczewce skupiającej
przedmiot F obraz Cechy: rzeczywisty odwrócony pomniejszony Bartosz Jabłonecki

41 (podobnie jak dla zwierciadła)
Równanie (podobnie jak dla zwierciadła) x y f F przedmiot obraz Bartosz Jabłonecki

42 Inne konstrukcje przedmiot F Cechy: obraz rzeczywisty odwrócony
powiększony Bartosz Jabłonecki

43 Inne konstrukcje obraz przedmiot F Cechy: pozorny prosty powiększony
Bartosz Jabłonecki

44 Inne konstrukcje przedmiot obraz F Cechy: pozorny prosty pomniejszony
Bartosz Jabłonecki

45 Zad. 1 Cienka szklana soczewka dwuwypukła ma promienie krzywizn powierzchni równe 20 cm i 10 cm. Oblicz zdolność zbierającą i ogniskową soczewki, gdy znajduje się: a) w powietrzu, b) w wodzie. Bartosz Jabłonecki

46 Zad. 2 Soczewka płasko-wklęsła o promieniu krzywizny R = -0,4 m jest wykonana z materiału o współczynniku załamania n1 = 1,4 i umieszczona w cieczy o współczynniku załamania n2 = 1,6. Ile wynosi ogniskowa soczewki? Bartosz Jabłonecki

47 Powtórzenie i utrwalenie wiadomości.
Część I Promień XY jest dany, PQ to płaszczyzna rozgraniczająca ośrodki, F - ognisko, O - środek krzywizny zwierciadła kulistego. Jego możliwe drogi po, przed, odbiciu, załamaniu są oznaczone A, B, C, D, E. Tylko jedna z dróg jest poprawna. (5 zad. po 1p.) Bartosz Jabłonecki

48 Powtórzenie i utrwalenie wiadomości.
Część II Zaznacz konstrukcyjnie obraz. Podaj jego trzy cechy. (3 zad. po 2p.) Bartosz Jabłonecki

49 KONIEC