Refracția luminii

Refracție la interfața dintre mass-media

Un fascicul de lumină, care se schimbă de la un mediu transparent la altul, își schimbă direcția sau, așa cum se spune, refractă. Mai mult decât atât, în cazul în care un fascicul de lumina care trece de la un indice de refracție mediu mai slab miercuri, puternic refractie, este aproape de perpendiculara a scăzut pe limita mediului de la punctul de intersecție a fasciculului luminos.







Apa refractă lumina mai mult decât aerul; astfel încât orice obiect care se află în apă pare să fie situat mai sus decât în ​​realitate. Fasciclul AB, ieșit din apă, se abate de la perpendicularul DB. Dacă o persoană dorește să intre într-un pește care este sub apă, el nu trebuie să vizeze în pește, ci sub el (vezi mai jos).

Refracția luminii

Atunci când se încălzește, densitatea aerului se schimbă, iar prin aceasta se modifică și forța de refracție; astfel încât atunci când vizează o pistol cu ​​un butoi încălzit, shooter observa modul în care contururile țintă încep să oscileze. Curenții de aer cald în permanență își schimbă densitatea și forța de refracție. Aceeași imagine este observată la vremea caldă atunci când fotografiați puțin deasupra solului pentru distanțe lungi.

Privind proprietățile luminii pentru a-și schimba direcția în trecerea de la un mediu la altul, un număr de instrumente optice, inclusiv o vedere optică a pușcă.

Refracția luminii

Dacă geamul este plat și laturile sale sunt paralele (vezi mai sus), fasciculul de lumină AB, care intră în geam, refracționează și se apropie de perpendicularul DB. Direcția fasciculului din sticlă va fi BB. Ieșind din sticlă, fasciculul de lumină este deviat de la perpendiculara aceeași sumă prin care a respins, intrând în sticlă, dar în direcția opusă și, astfel, se întoarce la direcția de-a doua armonică. Dacă părțile laterale ale sticlei nu sunt paralele, așa cum se întâmplă în prisma. atunci o rază de lumină care intră în sticlă și iese din ea se va abate deopotrivă în aceeași direcție și își va schimba direcția, apropiindu-se de baza prismei (vezi mai jos). Iar cu cât unghiul refractant al prismei, cu atât mai mult fasciculul care trece prin el, va devia.

Refracția luminii

În focurile de foc optice nu sunt de obicei prisme și lentile. Un obiectiv este un pahar delimitat de două suprafețe sferice. Uneori, o parte a obiectivului se face plat. Calea a cristalinului este ușor de înțeles dacă vă imaginați o lentilă constând dintr-un număr mare de prisme (figura de mai jos din stânga - lentile lenticulare, pe dreapta. - biconcave). Cu cât sunt mai aproape de margini, cu atât este mai mare unghiul refractar al prismelor care alcătuiesc lentila. Din acest motiv, la marginile lentilelor, razele se refractă mai puternic; Mai aproape de mijloc, refracția devine mai slab, și în cele din urmă, în mijlocul a cristalinului, axa sa optică, există un punct care nu refracta razele care trec prin ea. Acest punct se numește centrul optic al obiectivului.

Refracția luminii

De asemenea, este clar că cu cât este mai mare convexitatea cristalinului, cu atât mai puternic refractă razele de lumină care trec prin el. În funcție de combinația dintre suprafețele sferice ale lentilelor obținute șase genuri - biconvexe, plano-convex, vygnutovypuklaya, biconcave, plano și vypuklovognutaya (figura de mai jos.).

Refracția luminii

O linie dreaptă perpendiculară pe suprafețele care leagă lentila se numește axa sa optică.

Primele trei tipuri de lentile pot fi considerate ca fiind constituite dintr-o serie de prisme transformate de o bază pe axa optică. Razele care se întâmplă pe ele se vor converti, deviind la axa optică. Astfel de lentile sunt numite colective. Liniile lor sunt întotdeauna mai subțiri decât mijlocul. Celelalte trei tipuri de lentile pot fi privite ca și cum ar fi constituite dintr-o serie de prisme, dar transformate de o bază din axa optică. Desigur, razele care apar pe aceste lentile se vor diferenția, depărtându-se de axa optică. Astfel de lentile se numesc imprastiate. Marginile lor sunt întotdeauna mai groase decât mijlocul.







Acțiunea obiectivului

Dacă un fascicul de raze de lumină paralel cu axa sa optică este îndreptat spre lentila de colectare, atunci, după ce se rupe la ambele suprafețe ale lentilei, acestea se vor aduna în spatele acestuia într-un punct. Acest punct se află pe axa optică și se numește punctul focal al obiectivului, iar distanța de la focalizare la obiectiv este numită distanța focală.

Fiecare obiectiv are două focuri. situate la o distanță egală pe ambele părți ale acestuia.

Un plan tras prin focar perpendicular pe axa optică se numește planul focal. Un fascicul de raze de lumină care ies din focalizare trece prin lentilă și devine paralel cu axa sa optică. Un fascicul de raze paralele de lumină care fac un unghi mic cu axa optică converge după refracție într-un punct situat în planul focal.

Știm deja că razele care trec prin centrul optic nu sunt refractate. Proprietatea centrului optic de a trece razele fără refracție permite obținerea unei imagini a oricărui punct luminos prin construirea căii doar a două grinzi. Fie F un punct luminos. O rază care trece de ea paralel cu axa optică va trece prin focalizare după refracție. O rază care trece prin centrul optic nu va fi refractată. La intersecția acestor două fascicule și va fi o imagine a punctului (vezi mai jos)

Refracția luminii

Percepția vizuală a oricărui obiect este posibilă deoarece razele luminoase emană din toate punctele sale. Subiectul, așa cum este, constă dintr-un număr infinit de puncte luminoase, fiecare dintre ele lăsându-i amprenta în ochi. O colecție de puncte creează o imagine a obiectului. Imaginea fiecărui punct poate fi obținută așa cum este indicat în imagini și apoi se va obține imaginea întregului obiect.

Refracția luminii

Construcția imaginii unui punct luminos cu ajutorul unui accident vascular cerebral cu două raze:

  • S este un punct luminos
  • S '- imaginea unui punct luminos
  • F - focalizarea obiectivului
  • O este centrul optic al lentilei

Efectul amplasării obiectelor în raport cu obiectivul

În optică, trei poziții de bază ale obiectului se disting în raport cu o lentilă colectivă biconvexă.

Subiectul AB se află între obiectiv și focalizare (vezi mai jos). O rază care merge de la punctul A paralel cu axa optică va trece prin focalizare după refracție. O rază care trece prin centrul optic al lentilei nu-și va schimba direcția. În spatele obiectivului sunt două raze divergente. Imagine imaginară directă a unui obiect

Refracția luminii

Un ochi plasat pe calea razelor divergente va vedea punctul A în locul intersecției imaginare a razelor, adică în A '. În mod similar, se poate găsi o imagine a punctului B. Ochiul va vedea o imagine dreaptă și mărită a obiectului. Acesta va fi amplasat pe aceeași parte a obiectivului, unde este obiectul. Această imagine este numită imaginară, deoarece doar o intersecție imaginară de raze dă o imagine a obiectului. Nu poți să-l vezi pe ecran.

Cu cât obiectul este mai aproape de focalizare, cu atât este mai mare imaginea. Pe capacitatea unei lentile colective biconvexe de a împrăștia razele care cad din obiecte din lungimea focală, se folosește o lupă sau o lupă.

Dacă obiectul AB este situat mai departe de focalizare. dar mai aproape de lungimea focală dublă (vezi mai jos), atunci raza care merge de la punctul A paralel cu axa optică va trece prin focalizare după refracție. O rază care trece prin centrul optic al lentilei nu-și va schimba direcția. În spatele obiectivului sunt două raze convergente care se intersectează în spatele distanței focale duble. Punctul de întâlnire a razelor - A 'va da imaginea punctului A. Se poate găsi și imaginea punctului B. Imaginea obiectului va fi obținută din partea opusă a lentilei, în spatele lungimii duale focale. Imaginea este reală - este formată de raze intersectate cu adevărat, dar opusul (din moment ce partea superioară a obiectului este în partea de jos) și mărită. Cu cât este mai mult obiectul din focalizare, cu atât imaginea este mai mică.

Refracția luminii

Dacă obiectul AB este situat în spatele lungimii focale duble (a se vedea mai jos), atunci făcând construcția în același mod ca și în cazul precedent, obținem imaginea reală, inversă și redusă a obiectului. Acesta va fi situat pe partea opusă a obiectivului, între lungimea focală și lungimea focală dublă. Și mai departe obiectul, cu cât se apropie planul focal va fi obținută imaginea. Dacă obiectul se află la o distanță foarte mare, atunci din fiecare punct al acestuia, razele vor cădea aproape paralele cu lentila; iar razele paralele se intersectează în plan focal după refracție. În consecință, întreaga imagine a unui obiect distant pe o distanță mare va fi obținută în planul focal.

Refracția luminii

Astfel, în funcție de distanța obiectului, imaginea sa va fi obținută la distanțe diferite de lentile. Desigur, poziția imaginii unui obiect depinde nu numai de distanța obiectului în sine, ci și de convexitatea lentilei. Cu cât este mai mare această umflatură, cu atît mai multă luminozitate a luminii care trece prin ea, cu cât este mai lungă distanța focală și cu cât este mai aproape imaginea obiectului.

Lentile cu curbură diferită

Înlocuirea unui obiectiv cu o curbură mai mare sau mai mică pot fi de la unul și același obiect pentru a obține imagini șterse la distanțe diferite de lentile (circuitul Fig mai sus - cu o curbură mai mică a sferei dispersor. Schema de jos - la o mai mare curbură a lentilelor sferei).

Refracția luminii







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: