OPTYKA-

OPTYKA-

właściwości

właściwości

optyczne ciał

optyczne ciał

Opracowanie:

Opracowanie:

chomikuj.pl/Majster1942

chomikuj.pl/Majster1942

OPTYKA

OPTYKA



Dział fizyki, zajmujący się badaniem

Dział fizyki, zajmujący się badaniem

natury światła, prawami opisującymi

natury światła, prawami opisującymi

jego emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie

jego emisję, rozchodzenie się, oddziaływanie

z materią oraz pochłanianie przez materię.

z materią oraz pochłanianie przez materię.

Optyka wypracowała specyficzne metody

Optyka wypracowała specyficzne metody

pierwotnie przeznaczone do badania światła

pierwotnie przeznaczone do badania światła

widzialnego, stosowane obecnie także do

widzialnego, stosowane obecnie także do

badania rozchodzenia się innych

badania rozchodzenia się innych

zakresów promieniowania

zakresów promieniowania

elektromagnetycznego podczerwień, ultrafio

elektromagnetycznego podczerwień, ultrafio

let zwane światłem niewidzialnym.

let zwane światłem niewidzialnym.



Optyka to także dział techniki badający

Optyka to także dział techniki badający

światło i jego zastosowania w technice.

światło i jego zastosowania w technice.

Działy optyki

Działy optyki



Optyka geometryczna

Optyka geometryczna

, najstarsza i

, najstarsza i

podstawowa do dziś część optyki.

podstawowa do dziś część optyki.

Wprowadza pojęcie promienia

Wprowadza pojęcie promienia

świetlnego jako cienkiej strużki światła

świetlnego jako cienkiej strużki światła

(odpowiednika prostej w geometrii).

(odpowiednika prostej w geometrii).

Opisuje rozchodzenie się światła jako bieg

Opisuje rozchodzenie się światła jako bieg

promieni, bez wnikania w naturę światła.

promieni, bez wnikania w naturę światła.

Według optyki geometrycznej, światło

Według optyki geometrycznej, światło

rozchodzi się w ośrodkach jednorodnych

rozchodzi się w ośrodkach jednorodnych

po liniach prostych, na granicy ośrodków

po liniach prostych, na granicy ośrodków

ulega odbicie światła lubzałamaniu.

ulega odbicie światła lubzałamaniu.

Badaniami załamywania światła zajmuje

Badaniami załamywania światła zajmuje

się dioptryka.

się dioptryka.



Optyka falowa

Optyka falowa

 bada zjawiska optyczne, w

 bada zjawiska optyczne, w

których światło przejawia swoją falową naturę

których światło przejawia swoją falową naturę

(interferencja,dyfrakcja, polaryzacja, optyka

(interferencja,dyfrakcja, polaryzacja, optyka

cienkich warstw itp.). Z falowego punktu

cienkich warstw itp.). Z falowego punktu

widzenia, światło jest falą elektromagnetyczną,

widzenia, światło jest falą elektromagnetyczną,

zatem oczywiste jest, że fundamentem optyki

zatem oczywiste jest, że fundamentem optyki

falowej są równania Maxwellaopisujące

falowej są równania Maxwellaopisujące

zjawiska elektromagnetyczne.

zjawiska elektromagnetyczne.



Optyka falowa stanowi podstawę teoretyczną

Optyka falowa stanowi podstawę teoretyczną

dla optyki geometrycznej, wyjaśnia prawa

dla optyki geometrycznej, wyjaśnia prawa

optyki geometrycznej i wskazuje ograniczenia

optyki geometrycznej i wskazuje ograniczenia

jej stosowania. Prawa optyki geometrycznej są

jej stosowania. Prawa optyki geometrycznej są

prawdziwe tylko dla odległości znacznie

prawdziwe tylko dla odległości znacznie

większych od długości fali. Jednocześnie

większych od długości fali. Jednocześnie

optyka geometryczna wraz ze swymi prostymi

optyka geometryczna wraz ze swymi prostymi

prawami i pojęciami stanowi silne narzędzie

prawami i pojęciami stanowi silne narzędzie

umożliwiające proste opisanie przebiegu wielu

umożliwiające proste opisanie przebiegu wielu

zjawisk i działania przyrządów optycznych.

zjawisk i działania przyrządów optycznych.



Ważnym działem optyki falowej

Ważnym działem optyki falowej

jest 

jest 

spektroskopia

spektroskopia

 badająca widma

 badająca widma

fal świetlnych. Spektroskopia

fal świetlnych. Spektroskopia

badając

badając

widma emisyjne i absorpcyjne gazów

widma emisyjne i absorpcyjne gazów

 dała na początku XX wieku bodziec

 dała na początku XX wieku bodziec

do powstania nowych teorii światła i

do powstania nowych teorii światła i

materii. Światło objawiło się jako

materii. Światło objawiło się jako

cząstka (foton), a materia zaczęła

cząstka (foton), a materia zaczęła

być postrzegana jako fala.

być postrzegana jako fala.



Optyka kwantowa

Optyka kwantowa

 zajmuje się z kolei

 zajmuje się z kolei

zjawiskami, w których światło opisywane jako

zjawiskami, w których światło opisywane jako

cząsteczka foton ma cechy ciał fizycznych

cząsteczka foton ma cechy ciał fizycznych

(energia, pęd, ciśnienie światła) oddziałuje z

(energia, pęd, ciśnienie światła) oddziałuje z

materią tak jak maleńka kulka. Wspomniana

materią tak jak maleńka kulka. Wspomniana

wcześniej spektroskopia wraz z fizyką

wcześniej spektroskopia wraz z fizyką

atomową i mechaniką kwantową jest silnym

atomową i mechaniką kwantową jest silnym

narzędziem badawczym wykorzystywanym do

narzędziem badawczym wykorzystywanym do

badania zjawisk zachodzących w najdalszych

badania zjawisk zachodzących w najdalszych

obiektach wszechświata, wykrywania nawet

obiektach wszechświata, wykrywania nawet

pojedynczych atomów, badania struktury

pojedynczych atomów, badania struktury

kryształów itp.

kryształów itp.



Optyka zakłada, że światło przechodząc przez

Optyka zakłada, że światło przechodząc przez

materię nie wpływa na przechodzenie innego

materię nie wpływa na przechodzenie innego

światła przez tę samą materię. Przy dużych

światła przez tę samą materię. Przy dużych

natężeniach światła nie jest to prawdą,

natężeniach światła nie jest to prawdą,

przechodzące światło wpływa na przejście

przechodzące światło wpływa na przejście

innych wiązek światła (także siebie) opisuje to

innych wiązek światła (także siebie) opisuje to

dział optyki nazwany optyką nieliniową.

dział optyki nazwany optyką nieliniową.

Właściwości

Właściwości

optyczne ciał:

optyczne ciał:

Minerały:

Minerały:



- barwa minerału – zjawisko fizyczne

- barwa minerału – zjawisko fizyczne

zachodzące na granicy dwóch ośrodków

zachodzące na granicy dwóch ośrodków

minerał-otoczenie i odbierane przez

minerał-otoczenie i odbierane przez

receptory ludzkiego oka, dostrzegane zaraz

receptory ludzkiego oka, dostrzegane zaraz

przy rozpoznaniu minerału, 

przy rozpoznaniu minerału, 



Na barwę minerału wpływają:

Na barwę minerału wpływają:

- struktura wewnętrzna

- struktura wewnętrzna

- zmienność składu chemicznego

- zmienność składu chemicznego

- obecność defektów wewnętrznych

- obecność defektów wewnętrznych

- inkluzje ciekłe i gazowe

- inkluzje ciekłe i gazowe

- wrostki stałe

- wrostki stałe

- inne czynniki genetyczne

- inne czynniki genetyczne



- idiochromatyczne – minerały z własną

- idiochromatyczne – minerały z własną

barwą

barwą



- allochromatyczne – barwa może być

- allochromatyczne – barwa może być

wynikiem obecności zanieczyszczeń w sieci

wynikiem obecności zanieczyszczeń w sieci

krystalicznej, barwiących domieszek,

krystalicznej, barwiących domieszek,



- pseudochromatyczne – barwa ściśle zależna

- pseudochromatyczne – barwa ściśle zależna

od budowy wewnętrznej danego minerału,

od budowy wewnętrznej danego minerału,



- rysa - barwa proszku minerału, uzyskanego

- rysa - barwa proszku minerału, uzyskanego

po jego sproszkowaniu, np. na skutek

po jego sproszkowaniu, np. na skutek

zarysowania,

zarysowania,

Rodzaje minerałów ze względu

Rodzaje minerałów ze względu

na właściwości barwne:

na właściwości barwne:



- połysk - wrażenie optyczne,

- połysk - wrażenie optyczne,

powstające na skutek odbicia i

powstające na skutek odbicia i

rozproszenia światła na powierzchni

rozproszenia światła na powierzchni

ciał stałych oraz cieczy, a także

ciał stałych oraz cieczy, a także

bezpośrednio nad ich powierzchnią, 

bezpośrednio nad ich powierzchnią, 



- współczynnik załamania ośrodka -

- współczynnik załamania ośrodka -

miara zmiany prędkości rozchodzenia

miara zmiany prędkości rozchodzenia

się fali w danym ośrodku w stosunku do

się fali w danym ośrodku w stosunku do

prędkości w ośrodku odniesienia, równa

prędkości w ośrodku odniesienia, równa

jest stosunkowi prędkości fazowej fali w

jest stosunkowi prędkości fazowej fali w

ośrodku odniesienia do prędkości

ośrodku odniesienia do prędkości

fazowej fali w danym ośrodku,

fazowej fali w danym ośrodku,



- luminescencja - świecenie minerałów,

- luminescencja - świecenie minerałów,

polegając na wystąpienia zjawiska emisji fal

polegając na wystąpienia zjawiska emisji fal

świetlnych przez ciała, które jest wywołane

świetlnych przez ciała, które jest wywołane

przyczyną inną niż podgrzanie do wyższej

przyczyną inną niż podgrzanie do wyższej

temperatury, np. reakcja chemiczna, zmienne

temperatury, np. reakcja chemiczna, zmienne

pole elektryczne, pochłonięcie promieniowania

pole elektryczne, pochłonięcie promieniowania

elektromagnetycznego itp,

elektromagnetycznego itp,



- iryzacja, tęczowanie - zjawisko optyczne,

- iryzacja, tęczowanie - zjawisko optyczne,

objawiające się powstawaniem tęczowych barw

objawiające się powstawaniem tęczowych barw

w minerale, lub na jego powierzchni, na skutek

w minerale, lub na jego powierzchni, na skutek

interferencji światła białego, odbijanego od

interferencji światła białego, odbijanego od

przezroczystych, lub półprzezroczystych ciał,

przezroczystych, lub półprzezroczystych ciał,

które złożone są z kilku warstw, mających różne

które złożone są z kilku warstw, mających różne

właściwości optyczne,

właściwości optyczne,



- stopień przezroczystości kamienia - fizyczna

- stopień przezroczystości kamienia - fizyczna

cecha minerału, związana z jonowym

cecha minerału, związana z jonowym

charakterem wiązań atomowych, które budują

charakterem wiązań atomowych, które budują

strukturę minerału, określa przepuszczalność

strukturę minerału, określa przepuszczalność

światła przez ośrodek,

światła przez ośrodek,



- dwójłomność - zjawisko polegające na

- dwójłomność - zjawisko polegające na

podwójnym załamywaniu światła, co objawia

podwójnym załamywaniu światła, co objawia

się podwojeniem widzialnego za ośrodkiem

się podwojeniem widzialnego za ośrodkiem

obrazu,

obrazu,



- dyspersja – określa zależność współczynnika

- dyspersja – określa zależność współczynnika

załamania n ośrodka od długości fali, światło

załamania n ośrodka od długości fali, światło

załamuje się pod różnymi kątami,

załamuje się pod różnymi kątami,

rozszczepiane jest na wiele barw,

rozszczepiane jest na wiele barw,



- pleochroizm - zjawisko polegające na zmianie

- pleochroizm - zjawisko polegające na zmianie

barwy, na skutek polaryzacji światła, które

barwy, na skutek polaryzacji światła, które

przechodzi przez dane ciało,

przechodzi przez dane ciało,