Nr ćwiczenia: 9 |
Współczynnik załamania ciał stałych |
Ocena z teorii |
||
Zespół nr 3 |
Mazur Jakub |
Ocena zaliczenia ćwiczenia |
||
18.04.2007 |
Wydział |
Rok |
Grupa |
Uwagi |
|
EAIiE |
1B |
5 |
|
Prawo odbicia:
Promień padający, odbity i normalna do powierzchni odbicia są współpłaszczyznowe. Dodatkowo, kąt padania jest równy kątowi odbicia.
Zasada Huygensa:
Wszystkie punkty czoła fali można uważać za źródła nowych fal kulistych. Położenie czoła fali po czasie t będzie dane przez powierzchnię styczną do tych fal kulistych.
Dyspersja:
Dyspersja jest to zjawisko zależności prędkości fali świetlnej od współczynnika załamania tego ośrodka oraz od częstotliwości drgań przechodzącej fali. Wraz ze wzrostem częstotliwości fali maleje jej prędkość, a rośnie współczynnik załamania.
Dyspersja normalna - wraz ze wzrostem częstości rośnie współczynnik załamania
Dyspersja anomalna - wraz ze wzrostem częstości maleje współczynnik załamania
Całkowite wewnętrzne odbicie:
Jest to zjawisko w którym nie zachodzi załamanie fali na powierzchni łamiącej. Zachodzi ono, gdy kąt padający jest większy od kąta granicznego Θg, danego wzorem:
Współczynnik załamania:
Gdy wiązka światła przechodzi przez dwa ośrodki o różnych własnościach optycznych, to na powierzchni granicznej częściowo zostaje odbita a częściowo przechodzi do drugiego środowiska, ulegając załamaniu (refrakcji).
Prawo załamania ma postać :
,
gdzie
jest kątem padania,
jest kątem załamania, natomiast
jest stałą, zwaną współczynnikiem załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1. Współczynnik ten zależy od długości fali światła padającego. Z tego względu załamanie może być wykorzystane do rozłożenia wiązki światła na składowe o różnych długościach fali (barwach). Dla małych kątów
i
prawo załamania możemy wyrazić jako :
Ponadto współczynnik n możemy wyrazić jako stosunek prędkości fali światła w każdym z ośrodków :
.
Wskutek załamania światła odległości przedmiotów umieszczonych w środowisku optycznie gęstszym obserwowane z powietrza wydają się mniejsze. Szyba sprawia wrażenie cieńszej, niż jest w rzeczywistości, przedmioty w wodzie wydają się bliższe powierzchni itd. Zjawisko to można prześledzić analizując bieg promienia w płytce płaskorównoległej.
Promień OA prostopadły do powierzchni granicznej wychodzi bez załamania, natomiast OB tworzy z normalną wewnątrz szkła kąt beta, a w powietrzu kąt alfa, większy od beta wskutek załamania. Obserwowane promienie wychodzące z płytki są rozbieżne, ich przedłużenia przecinają się w punkcie O1 tworząc obraz pozorny. Odległość O1A równa h stanowi pozorną grubość płytki, podczas, gdy AO = d jest grubością rzeczywistą.
Ponieważ a dla małych kątów
widać z rysunku, że
Bieg promieni świetlnych w mikroskopie
Obiektyw daje obrazy rzeczywiste, powiększone i odwrócone, natomiast okular spełnia rolę lupy, dając obrazy pozorne, powiększone i proste. W całym mikroskopie obraz jest pozorny, powiększony i odwrócony. Przedmiot P oglądany przez mikroskop ustawia się przed obiektywem w odległości x niewiele większej od ogniskowej f1 tej soczewki, tak że można w przybliżeniu przyjąć, że
.
Mikroskop jest tak skonstruowany, że obraz wytworzony przez obiektyw powstaje w odległości
od okularu - mniejszej, lecz niewiele różnej od ogniskowej f2 tej soczewki. Natomiast obraz wytworzony przez okular powstaje w odległości
najlepszego widzenia oka, znajdującego się tuż za okularem.