Autor Tema: Геометријска оптика  (Pročitano 7876 puta)

batarela

  • Jr. Member
  • **
Геометријска оптика
« poslato: Maj 13, 2014, 10:01:47 posle podne »
 Геометријска оптика
Светлост (основни појмови)

Оптика је наука која проучава светлосне појаве.

Тела која емитују (зраче) светлост називају се светлосни извори.

Сунце и звезде су природни светлосни извори, а остала тела, нпр. загрејано и усијано метално тело, пламен свеће, светлећи гас у стакленим цевима, јесу вештачки светлосни извори.

Најчешће се користе термички (топлотни) светлосни извори који настају загревањем тела. Метално тело се може поступно загревати, нпр. пропуштањем електричне струје најпре до црвеног, потом жутог и најзад белог усијања. Оно тада зрачи енергију махом у облику светлости.

Пламен свеће даје светлост при хемијском процесу сагоревања, а светлећи гас (рекламне цеви) настаје при електричном пражњењу кроз гас, У атомима гаса тада постоје процеси праћени емитовањем светлости.

Разне предмете који нас окружују (зграда, дрво, кола, књиге...) видимо иако нису светлосни извори. Видимо их јер су они осветљени, а од њих се светлост одбија и долази у наше око. Месец и планете су тамна тела, а видимо их пошто су осветљени Сунчевом светлошћу.

Метали, дрво, Земља, камен и друга тела, која одбијају или упијају светлост су непровидна тела, а вода, стакло, лед, дијамант и она тела кроз која светлост пролази, јесу провидна тела.

Сви светлосни извори емитују светлост која је иста по природи, на пример, и Сунце и буба свитац емитују светлост исте природе.

Светлост је електромагнетни талас исте природе као што су радио-таласи, само што су јој таласне дужине знатно краће (људско око је осетљиво за таласне дужине од око 400 mm до око 800 mm). Међутим, светлост показује и извесне честичне особине. Она из металних површина избија електроне.

Уколико су таласне дужине краће, утолико ове светлосне честице (фотони) имају веће енергије.

Данас се сматра да светлост има и честичну и таласну природу.
Не водећи рачуна о природи светлости, упознаћемо светлосне појаве одбијања и преламања онако како их замишљамо при посматрању.
ОСНОВНИ ЗАКОНИ ГЕОМЕТРИЈСКЕ ОПТИКЕ:

    Закон праволинијског простирања светлости
    Закон међусобне независности простирања светлосних зрака
    Закон одбијања светлости
    Закон преламања светлости

Праволинијско кретање светлости

Сунчева светлост пропуштена кроз мале тачкасте отворе у мрачну просторију, даје врло узане светлосне снопове. Овакви узани снопови Сунчеве светлости изгледају као светле линије и предтсављају светлосне зраке.

Светлосни зраци који долазе од Сунца, практично су паралелни.

Како се светлост креће у некој средини (нпр. у ваздуху) може се показати следећим огледом (сл. 1.)


Поставимо три картона са малим отворима паралелно један другом. Посматрач види светлосни извор када су сви отвори на истом правцу са извором и оком посматрача. Ако се само један картон (отвор) помери, до ока посматрача не стижу светлосни зраци, тј. посматрач не види извор.

У хомогеној средини светлост се од извора простире праволинијски.

Као доказ праволинијског простирања светлости могу да послуже светлосне појаве у мрачној комори (сл. 2)

Зраци светлосног извора (свеће) падају на предњу страну коморе и на мали отвор у њој. На задњој страни коморе, услед праволинијског простирања светлости, формира се обрнути лик светлосног извора. На задњој страни коморе од мутног стакла или танке хартије, лик се може посматрати или фотографисати.
   
Сенка и полусенка

Због праволинијског кретања светлости иза осватљених предмета се јавља сенка. Величина сенке, њен облик, оштрина и друго, зависе од величине осветљеног предмета, као и њиховог узајамног положаја и удаљености. Када је светлосни извор много мањи од осветљеног предмета или много удаљен од њега, кажемо да је то тачкасти извор светлости. Иза непровидног предмета осветљеног тачкастим светлосним извором јавља се сенка са оштрим границама између осватљеног и неосветљеног дела простора (сл. 3).

У простор сенке не стиже ни један светлосни зрак. У свим осталим случајевима иза осветљених предмета се јавља полусенка - део простора до кога од светлосног извора стижу само неки светлосни зраци. Таква сенка нема оштре границе већ неосветљени простор постепено прелази у осветљени (сл. 4).


Познате појаве у природи - помрачење Сунца и Месеца, последица су праволинијског простирања светлости. Ове појаве могу да настану када се Сунце, Месец и Земља нађу на истом правцу. Ако је распоред ових небеских тела као на слици 5. Месечева сенка пада на нека места на Земљи. На тим местима долази до потпуног, или тоталног помрачења Сунца. Посматрачима са Земље Месец краткотрајно заклања Сунце.


На местима на Земљи која се налазе у Месечевој полусенци долази до делимичног помрачења Сунца. Из тих места се виде само делови Сунца у облику српа.
Питања

    Да ли постоје светлосни извори који нису усијани?
    Шта је светлосни зрак?
    Шта је тачлкасти светлосни извор?
    Како настају Месечеве мене?
    Зашто посматрач не види предмете иза себе?
    Да би посматрач видео светлост, потрбно је да светлосни зрак доспе у око. Међутим, у замраченој биоскопској сали видимо сноп светлости који се простире поред или изнад нас. Зашто је то тако?
    Ако је распоред Сунца, Земље и Месеца као на слици 5, долази до потпуног или делимичног помрачења Месеца. Објасни ту појаву.

Izvor:Morate se registrovati da bi ste mogli da vidite link. Registrujte se ili Ulogujte se